Self-oscillating LLC resonant converter with synchronous rectifier for lead-acid batteries
| Autor: | Daros, Giancarlo Clerici |
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| Přispěvatelé: | Seidel, Álysson Raniere, Lopes, Juliano de Pelegrini, Roggia, Leandro |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2022 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) instacron:UFSM |
| Popis: | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES This work presents the analysis, development and implementation of a lead-acid battery charger through an LLC resonant converter with variable output power capability and an active MOSFET synchronous rectifier. The half-bridge LLC resonant converter aims achieving low voltage levels and obtaining variable output power for an individual leadacid cell. A variable output power metodology is conceived through a variable current transformer (VCT) considering self-oscilating systems. The VCT impedance changing induces to modifications in the resonant filter equivalent impedance, thus leading to diferent operating points and, consequently, diferent voltage and current gains. Besides, it is desirable obtaining ZVS characteristic for all operating points. Thus, this work presents an active synchronous rectifier, looking for reducing complications that will be caused by the rectification diodes. Once the converter, VCT and synchronous recitifer are designed, simulation results are presented to verify the operation considering all the previous funcionalities. After, experimental results show the circuit behavior considering the aforementioned features. Este trabalho apresenta a análise, desenvolvimento e implementação de um carregador de baterias chumbo-ácidas, composto por um conversor ressonante LLC, com potência de saída variável e retificação síncrona a MOSFETs. O conversor half-bridge ressonante LLC é responsável por adequar os níveis de tensão e controlar a potência de saída do conversor considerando a carga de um elemento chumbo-ácido individual. Uma metodologia de variação da potência de saída é abordada e concebida a partir de um transformador de corrente (TC) variável para circuitos auto-oscilantes. A mudança da impedância equivalente do TC faz com que varie-se a impedância equivalente do filtro ressonante, modificando a frequência de ressonância natural do tanque ressonante. Assim, tem-se modificado o ponto de operação do filtro, possibilitando a variação da potência de saída. Busca-se manter a operação em ZVS em ambos interruptores do primário para todos os pontos de operação. Ainda, esse trabalho propõe operação com retificação síncrona no secundário, visando contornar as complicações causadas pela queda de tensão direta dos diodos, relevante em aplicações de baixa tensão de saída. Uma vez projetado o conversor, definido o TC variável e aplicada a topologia de retificação síncrona, análises simulatórias são realizadas para mostrar a operação do conversor com todas as funcionalidades previstas. Posteriormente, resultados experimentais mostram a operação do conversor considerando os aspectos supracitados. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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