Двунаправленный вольтодобавочный преобразователь с мягким переключением для систем электропитания

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

Аннотация: Рассмотрен двунаправленный вольтодобавочный преобразователь с активным выпрямителем для зарядаразряда аккумулятора систем электропитания космических аппаратов. Рассмотрены коммутационные процессы, показано, что в вольтодобавочном преобразователе за счет двуполярного тока сглаживающего дросселя формируется интервал рекуперации, обеспечивающий предварительный разряд паразитных емкостей транзисторов инвертора и их включение при нуле напряжения, т.е. в режиме ZVS. Установлено, что из-за уменьшения амплитуды пульсаций тока дросселя мягкая коммутация обеспечивается в узком диапазоне регулирования, что не является удовлетворительным. Показано, что диапазон мягкой коммутации может быть существенно расширен за счет подстройки частоты преобразования по условию появления интервала рекуперации. Проведены расчеты, определено, что при единичном коэффициенте трансформации и при отсутствии завышения индукции трансформатора предельный диапазон ZVS может достигать 80% от максимального. Рассмотрен режим заряда аккумулятора, показано, что большое значение отрицательного тока дросселя приводит к коммутационным выбросам напряжения при выключении транзисторов выпрямителя, устранить которые можно включением дополнительных снабберных конденсаторов. Проведена экспериментальная проверка полученных результатов, сделаны выводы, обсуждены полученные результаты.

Ключевые слова: система электропитания, вольтодобавочный преобразователь, мягкая коммутация

Библиография статьи: Осипов А. В. Двунаправленный вольтодобавочный преобразователь с мягким переключением для систем электропитания / А. В. Осипов [и др.] // Доклады ТУСУР. – 2018. – Т. 21, № 2. – С. 108–117. DOI: 10.21293/1818-0442-2018-21-2-108-117