Chia sẻ bài báo qua Email PHÂN TÍCH QUÁ TRÌNH CHUYỂN MẠCH MỀM CỦA BỘ BIẾN ĐỔI DC-DC HAI CHIỀU ỨNG DỤNG TRONG HỆ THỐNG SẠC
Thông tin bài báo
Ngày nhận bài: 19/12/25 Ngày hoàn thiện: 27/02/26 Ngày đăng: 27/02/26Các tác giả
1. Đỗ Đức Tuấn
, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – ĐH Thái Nguyên2. Phạm Duy Khánh, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – ĐH Thái Nguyên
3. Đinh Văn Nghiệp, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – ĐH Thái Nguyên
Tóm tắt
Bài báo này phân tích và làm rõ nguyên lý làm việc của bộ biến đổi DC/DC hai chiều, trong đó chỉ rõ quá trình chuyển mạch mềm của các van MOSFETs. Nhờ có quá trình chuyển mạch này mà tổn thất đóng cắt của các van bán dẫn giảm đi và góp phần nâng cao hiệu suất của bộ biến đổi, từ đó làm mở rộng phạm vi ứng dụng của bộ biến đổi DC/DC hai chiều trong các lĩnh vực như hệ thống lưu trữ năng lượng, hệ thống năng lượng tái tạo. Để kiểm nghiệm phân tích lý thuyết, bộ biến đổi được mô hình hóa mô phỏng bằng phần mềm PSIM với 2 trường hợp là khi điện áp đầu vào lớn hơn điện áp đầu ra quy đổi về phía sơ máy biến áp ứng với công suất tải 5 kW và khi điện áp đầu vào nhỏ hơn điện áp đầu ra quy đổi về phía sơ máy biến ápứng với công suất tải là 10 kW. Cuối cùng mô hình bộ biến đổi được xây dựng và chạy để kiểm chứng các phân tích. Kết quả thực nghiệm cho thấy điện áp trên van bán dẫn bằng không trước khi được kíchmở, vì vậy van đạt được chuyển mạch mềm.
Từ khóa
Toàn văn:
PDFTài liệu tham khảo
[1] M. N. Kheraluwala, R. W. Gascoigne, D. M. Divan, and E. D. Baumann, “Performance characterizati of a high-power dual active bridge DC-to-DC converter,” Ind. Appl. IEEE Trans. On, vol. 28, no. 6, pp. 1294–1301, 1992.
[2] R. M. Burkart and J. W. Kolar, “Comparative η– ρ– σ Pareto Optimization of Si and SiC Multilevel Dual-Active-Bridge Topologies With Wide Input Voltage Range,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 32, no. 7, pp. 5258–5270, Jul. 2017.
[3] S. Inoue and H. Akagi, “A Bidirectional Isolated DC-DC Converter as a Core Circuit of the Next-Generation Medium-Voltage Power Conversion System,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 22, no. 2, pp. 535–542, Mar. 2007.
[4] N. M. L. Tan, T. Abe, and H. Akagi, “Design and Performance of a Bidirectional Isolated DC-DC Converter for a Battery Energy Storage System,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 27, no. 3, pp. 1237–1248, Mar. 2012.
[5] F. Krismer and J. W. Kolar, “Accurate Small-Signal Model for the Digital Control of an Automotive Bidirectional Dual Active Bridge,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 24, no. 12, pp. 2756–2768, Dec. 2009.
[6] X. She, X. Yu, F. Wang, and A. Q. Huang, “Design and Demonstration of a 3.6-kV-120-V/10-kVA Solid-State Transformer for Smart Grid Application,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 29, no. 8, pp. 3982–3996, Aug. 2014.
[7] S. Shao et al., "Modeling and Advanced Control of Dual-Active-Bridge DC–DC Converters: A Review," IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 37, no. 2, pp. 1524-1547, Feb. 2022, doi: 10.1109/TPEL.2021.3108157.
[8] A.Tong, L. Hang, G. Li, and J. Xu, “Equivalent circuit model of Dual Active Bridge Converter,” IECON 2017 - 43rd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, December 2017, doi: 10.1109/IECON.2017.8216806
[9] Y. Zhang, H. Ma, X. Wang, and T. Shao, “A power shaping based control strategy for dual active full-bridge converter,” Archives of Electrical Engineering, Polish Academy of Sciences, vol. 73, no. 2, pp. 543-556, 2024, doi: 10.24425/aee.2024.149931.
[10] M. F. Fiaz, S. Calligaro, M. Iurich, and R. Petrella, “Analytical Modeling and Control of Dual Active Bridge Converter Considering All Phase-Shifts,” Energies, vol. 15, no. 8, April 2022, doi: 10.3390/en15082720, .
[11] M. Kasper, R. M. Burkart, G. Deboy, and J. W. Kolar, "ZVS of Power MOSFETs Revisited," IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 31, no. 12, pp. 8063 - 8067, December 2016.
[12] T. Mishima and M. Nakaoka, “Practical Evaluations of a ZVS-PWM DC–DC Converter With Secondary-Side Phase-Shifting Active Rectifier,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 26, no. 12, pp. 3896–3907, Dec. 2011.
[13] B. Y. Chen and Y. S. Lai, “Switching Control Technique of Phase-Shift-Controlled Full-Bridge Converter to Improve Efficiency Under Light-Load and Standby Conditions Without Additional Auxiliary Components,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 25, no. 4, pp. 1001–1012, Apr. 2010.
[14] J. W. Kim, D. Y. Kim, C. E. Kim, and G. W. Moon, “A simple switching control technique for improving light load efficiency in a phase-shifted full-bridge converter with a server power system,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 29, no. 4, pp. 1562–1566, Apr. 2014.
DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.14256
Các bài báo tham chiếu
- Hiện tại không có bài báo tham chiếu