Efficiency and Voltage Characteristics of the Bi-Directional Current Doubler Rectifier

• Autorzy: Beldjajev V. , Roasto I.

Warianty tytułu

PL

Sprawność i charakterystyki napięciowe podwajającego prostownika dwukierunkowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents a detailed analysis of the bi-directional current doubler rectifier (CDR) that is a candidate topology for use in power electronic transformer (PET). Among various advantages the proposed current doubler rectifier offers a bi-directional power flow capability that is the major requirement for the PET. This paper provides the steady state analysis of the CDR in bi-directional operation. Input voltage boost properties of converters are compared for an ideal case. Finally, the impact of losses in the components on the voltage characteristics and efficiency are analysed.

PL

W artykule przedstawiono szczegółową analizę podwajającego prostownika dwukierunkowego (CDR), którego topologia może być użyta do konstrukcji transformatorów energoelektronicznych (PET). Wśród wielu zalet proponowany układ oferuje dwukierunkową możliwości przepływu energii, która jest głównym wymogiem dla PET. Niniejszy dokument przedstawia analizę stanu ustalonego CDR w działaniu dwukierunkowym. Właściwości zwiększania napięcia wejściowego tych przekształtników są porównywane dla przypadku idealnego. W części końcowej przeanalizowano wpływ strat w elementach na charakterystykę napięciową oraz sprawność układu.

Słowa kluczowe

EN

bi-directional current doubler rectifier; steady state analysis; loss analysis; efficiency

PL

prostownik dwukierunkowy podwajający prąd; analiza stanu ustalonego; analiza strat; sprawność

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 88, nr 8
• Strony: 124--129
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., schem., wykr.

Twórcy

autor

Beldjajev V.

autor

Roasto I.

• Tallinn University of Technology, Dep. of Electrical Drives and Power Electronics, Ehitajate Tee 5, Tallinn Estonia,

Bibliografia

• [1] Lin, B.-R; Huang, K; Wang, D.; , ” Analysis and implementaton of full bridge converter with current doubler rectifier,” Proc. IEE Electric Power Appl., vol. 152, no. 5, pp. 1193-1202, 2005.
• [2] Chiu, H.J.; Lin, L.W.; Su, Y.C.;Mou, S,C.; , ” A phase shfted zero voltage transition full bridge converter with current doubler synchrnous rectification,” SICE 2004 Annual Conference, vol. 1, pp. 60-65, 2004.
• [3] Beldjajev, V.; Roasto, I.; Vinnikov, D.; , "Analysis of current doubler rectifier based high frequency isolation stage for intelligent transformer," Compatibility and Power Electronics (CPE), 2011 7th International Conference-Workshop , vol., no., pp.336-341, 1-3 June 2011
• [4] Kutkut, N.H.; Luckjiff, G.; "Current mode control of a full bridge DC-DC converter with a two inductor rectifier" PESC '97 Page(s): 203 -209 vol.1
• [5] Kutkut, N.H.; "A full bridge soft switched telecom power supply with a current doubler rectifier" INTELEC 97., 19-23 Oct 1997 Page(s):344 -351
• [6] Kutkut, N.H.; Divan, D.M.; Gascoigne, R.W.; “An improved full bridge zero-voltage switching PWM DC-DC converter using a two inductor rectifier “Industry Applications Society Annual Meeting, 1993., Conference Record of the1993 IEEE,2-8 Oct1993,Page(s):1065- 1072vol.2
• [7] Flores, L.A.; Garcia, O.; Oliver, J.A.; Cobos, J.A. “High Frequency Bi-Directional DC/DC Converter Using Two Inductor Rectifier”. IECON 2006, pp. 2793 – 2798.
• [8] Liang, Y.; Lehman, B. Isolated Two-Inductor Boost Converter with One Magnetic Core. APEC ’03. IEEE, pp. 879 – 885.
• [9] Yungtaek, Y.; Jovanovic, M. M. New Two-Inductor Boost Converter with Auxiliary Transformer. Power Electronics, IEEE Transactions on vol. 19, Issue 1, Jan. 2004, pp. 169 – 175.
• [10] van der Merwe, J.W.; du T. Mouton, H.; , "The solid-state transformer concept: A new era in power distribution," AFRICON, 2009. AFRICON '09. , vol., no., pp.1-6, 23-25 Sept. 2009.
• [11] Heinemann, L.; Mauthe, G.; , "The universal power electronics based distribution transformer, an unified approach," Power Electronics Specialists Conference, 2001. PESC. 2001 IEEE 32nd Annual , vol.2, no., pp.504-509 vol.2, 2001.
• [12] Falcones, S.; Xiaolin Mao; Ayyanar, R.; , "Topology comparison for Solid State Transformer implementation," Power and Energy Society General Meeting, 2010 IEEE , vol., no., pp.1-8, 25-29 July 2010.
• [13] Hengsi Qin; Kimball, J.W.; , "A comparative efficiency study of silicon-based solid state transformers," Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), 2010 IEEE , vol., no., pp.1458-1463, 12-16 Sept. 2010.
• [14] Beldjajev, V.; Roasto, I.; Lehtla T.; , “Intelligent Transformer: Possibilities and Challenges” RTU, 2011. , pp . 14 Okt 2011.