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CUK-ZETA多输入直流-直流转换器

Atluri Deepthi Pratyusha1,l·拉维•斯2
  1. 最后B.Tech。学生、电子与通信工程系、Gudlavalleru工程学院,Gudlavalleru,印度安得拉邦1
  2. 电气与电子工程系教授,Gudlavalleru工程学院,Gudlavalleru,印度安得拉邦2
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文摘

提出了一种双输入直流-直流转换器基于CUK集成和Zeta适合电信电源转换器。提出的变换器的输入直流电压可以逆或提振并输入直流源负载单独或同时可以交付能力。组合结果的输出电压负极性,但通过引入一个二极管,电容横桥,极性逆转正电压输出终端。转换器可以提供升压和降压转换以合理的责任比例。分析了变换器的稳态行为和摘要。

关键字

CUKζ,麦克风(多输入直流-直流转换器),升压和降压转换,责任比。
历史上的多输入直流变换器为电信电源、各种转换器组合正在开发为电信电源是可行的,范围广泛的电力供应的需求是一个非常重要的特性,并给步进上下的电压的可行性。本文的座右铭是灌输可用直流能源与现有的拓扑结构,满足最终用户的需求。电信电源需要电动能源具有不同电特性满足当今消费者的需求。提供这些要求不同来源以及领导的合适的转换器组合的方式对多输入直流-直流转换器被视为提供合适的选择要求加载[1]- [4]。传统上,两个直流电压源连接到两个独立的直流-直流功率转换器获得两个稳定和等效输出电压,然后连接到直流总线,提供负载所需的电能。双输入电源转换器的另一种方法是将两个直流源串联形成一个电压源传统直流-直流功率转换器可以将电力传输到负载。为了单独转让权力,每个dc电压源需要一个可控开关提供旁路短路输入电流的其他直流电压源提供电能不断[3],[4]。另一种方法是将脉宽调制转换器并联有或没有电气隔离使用耦合变压器[5]。这些中等收入国家的计划控制与平行直流源是基于分时的概念,因为夹电压。因为两个直流电压振幅差异的来源,只有一个人可以连接到电源转换器的输入终端和权力转移到负载[3]。

介绍

麦克风的一般形式由几种输入源和一个负载,概念图1所示。一般来说,所有的输入源可以向负载供电单独或结合。当只有一个麦克风输入源的提要,它将电力传输到负载单独和麦克风将PWM变换器。换句话说,当多个输入源提供麦克风,所有输入源负载的供电,同时不会打扰对方的操作。本文的目的是提出一种双输入电源转换器具有以下优点:直流源可以供电负载单独或同时;不需要多绕组变压器;输入直流电压的大小可以高于或低于监管的一个输出;最小开关变换器电路中使用的设备。提出的双输入直流-直流转换器是适当的可再生能源的应用和组合两个不同来源(如电池和光伏或燃料电池)。
当下应用汽车电动汽车DC芯片,基于光伏的应用程序、电信电力供应都需要转换器能够提供一个广泛的电力供应。在这个类别,转换器能够提供浸渍以及增加功能是寻找最好的选择。在那个特定的类别,转换器有buck-boost特性选择执行所需的操作。该转换器集成的CUK-Zeta转换器组合,导致buck-boost操作。虽然组合将负极性向输出端,采取适当的照顾转化,通过使用一个额外的十字架二极管电容安排。

该转换器的电路配置和操作原则

答:Cuk-Zeta转换器

的集成cuk-zeta两cuk变换器结合了最好的品质和zeta转换器。在这个转换器集成转换器的顺序已是八已经减少到五,但为了反极性的转换,和额外的cross-capacitor二极管桥使用增加的顺序转换器第七秩序。通过修改组合,拓扑结构,消除一个电感器,而不影响负载脉动的变化需求。转换器可以操作两种背道而驰的以及促进经营方式。根据切换转换器可以在四个不同的操作模式,但选择性开关模式正被消除。转换器组合的优势是电隔离,输入和输出端子之间的短路或其他故障不会影响源。

b .电路的配置提出的变换器

电路原理图的双输入Cuk-Zeta直流-直流转换器与两个不同的电压源图2所示。它由两个不同的输入源,Vg1和Vg2,和四个二极管,D1-D4,用于提供一个当前路径在不同的州。本文固定连接的输入直流源,所以可以替换为有源开关S1和S2如果需要连接和断开的来源经常转换器的输入端。能源接收器、转换器和发射机部分位于中间的转换器。本节是一个二端口网络,由一个split-Capacitors C1和C2和二极管D1和D2连接交叉形的名叫“交叉二极管电容网络”。在这种状态下,因为两个来源都是活跃的,S1和S2正向偏压和S3和D4是反向偏置。

1)状态1:源1和2是活跃的来源

这种状态的等效电路是图3所示。在这种状态下,源1和2都是活跃的来源,所以只有这种模式电容器C5供应负载要求。在这种模式下的能量存储在电感L1和L2。

2)状态2,源1是活跃和源2是不活跃的

仍然在这种模式下电感L1正在指控而源2是脱离开关的电路,因为将S2,仍然在这种模式下电容器C5供应到负载。C2的本地环路,L2, D2将尝试充电电容C2。

3)状态3:源1是活跃和源2是不活跃的

在这种模式下打开S1所以能量存储在电感随源现在能够推动整个电路,电路和源2是脱离。所以能量存储元素L1、L2 C1, C2连同源1,现在提要负载。
在所有模式下二极管D3、D4将打开,这确保当前和逆转的负载电流总是正的电源通过模式的操作。

双稳态分析输入Z-SOURCE电源转换器

假设电容C1和C2具有相同的电容(C),
图像
通过应用伏秒平衡电感的L1和L2的我们得到的方程的VL1应用电感L1的伏秒平衡
图像
通过策划上面的方程,可以验证,该转换器在宽输出电压范围从不同的责任比例的组合。它可以显示在图6中,这两个逆以及促进该转换器的输出电压是可能的。
为不同的组件获得表达式:
图像
同样Vs2 = Vl2
图像
寻找出电容值,我们需要在任一瞬间方程:
图中氯化钾第一部分申请电容C1
让当前来自源1让它是‘是’
图像
图像

仿真结果

模拟双输入Cuk-Zeta直流-直流转换器,使用MATLAB / SIMULINK进行了确认其操作模拟转换器使用以下参数:
该转换器的Matlab仿真图7所示,对于一个给定的规范,责任的一系列操作周期是发现,这是逆操作,从0.1到0.4和0.52 - 0.95提高操作。
为了分析目的,源的电压作为Vs1 = 24 v,分别和Vs2 = 12 v。
Fig.8所示的图,让背道而驰的操作模式已经提到Vs1和Vs2的价值观。33 v,输出电压是有义务d1 = 0.1的比例,d2 = 0.44。结合电压的输出电压小于两个来源。
Fig.9所示的图,给出了提高提出转换器的操作方式已经提到Vs1和Vs2的价值观。输出电压是190 v,责任比d1 = 0.88, d2 = 0.72。输出电压提高了4倍左右。
图10所示的波形,通过不同的能量储存各种电流的变化元素,当他们正在操作的操作方式,大致理解他们的行为,在初瞬态和稳态操作区域。
相关图12所示,表明,通过不同的二极管电流的变化出现在拓扑中,因为它们是负责沟通源到负载,携带的电流让他们给的想法解决电流和电压等级的适用范围,从而保护和操作异常可以查看。

结论

本文提出了一种新的双输入Cuk-zeta电源转换器。工作原理和稳态分析详细解释。分析和仿真结果表明输入直流源可以向负载供电,每个输入源的失败不打扰对方的操作。两个输入源和电压可以有不同的特征。该转换器的功能操作在浸渍和促进模式是一个有利的特性。提高变换器的特性使它适合新能源应用。转换器可以进一步追究动态分析。闭环控制策略也可能提出的变换器实现。

表乍一看

表的图标 表的图标
表1 表2

数据乍一看

图1 图2 图3 图4
图1 图2 图3 图4
图1 图2 图3 图4
图5 图6 图7 图8
图1 图2 图3
图11 图12 图13

引用

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