Двунаправленный вольтодобавочный преобразователь с активным выпрямителем для заряда-разряда аккумулятора в системах электропитания

Авторы: Осипов А. В., Шемолин И. С., Школьный В. Н., Латыпов Р. А.

Аннотация: Рассмотрен двунаправленный вольтодобавочный преобразователь с активным выпрямителем для заряда-разряда аккумулятора систем электропитания космических аппаратов. Показано, что применение активного выпрямителя не только существенно снижает статические потери, но и позволяет реализовать режим заряда аккумуляторной батареи, при этом выпрямитель работает в режиме инвертора тока с жестким включением транзисторов. Кроме того, активный выпрямитель обеспечивает линейность регулировочной характеристики на всех нагрузках до холостого хода за счет возможности рекуперации энергии выходного фильтра. Предложен способ регулирования преобразователем, заключающийся в одновременном отпирании всех транзисторов выпрямителя для получения интервала непосредственного соединения аккумуляторной батареи и выходного фильтра, т.е. закороченного состояния преобразователя, что обеспечивает минимальные статические потери на этом интервале. Рассмотрены коммутационные процессы, показано, что в вольтодобавочном преобразователе с предложенным управлением в режиме разряда включение транзисторов регулируемой стойки происходит в жестком режиме, а включение остальных транзисторов преобразователя сопровождается предварительным разрядом паразитных емкостей и происходит в режиме ZVS. В инверторе это достигается за счет инерционности то- ка индуктивности рассеяния трансформатора, а в выпрямителе за счет непрерывности тока сглаживающего дросселя. Разработан макет преобразователя, экспериментально подтвердивший сделанные в работе выводы.

Ключевые слова: система электропитания, вольтодобавочный преобразователь, мягкая коммутация

Библиография статьи: Осипов А. В. Двунаправленный вольтодобавочный преобразователь с активным выпрямителем для заряда-разряда аккумулятора в системах электропитания / А. В. Осипов [и др.] // Доклады ТУСУР. – 2018. – Т. 21, № 1. – С. 119–126. DOI: 10.21293/1818-0442-2018-21-1-119-126