Published January 1, 2021 | Version v1
Publication Open

Single-Phase Hybrid Switched-Capacitor Interleaved AC-DC Boost Converter

Creators

  • 1. Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Description

In this paper a single-phase boost PFC multilevel interleaved high-voltage gain based on the hybrid switched-capacitor concept is presented.The proposed converter merges interphase transformers and switched-capacitor cells to obtain current sharing and high voltage gain.These features allow for both the reduction of voltage and current stresses on the semiconductors.Furthermore, the interleaving method allows for obtaining multilevel voltages at AC terminals, thereby reducing the weight and bulk of the input inductor.PFC operation is guaranteed through both input current control and output voltage control.Both steady-state and dynamic analyses were conducted.Experimental results for a 1.25 kW, 127 V to 800 V laboratory prototype are presented and discussed.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

في هذه الورقة، يتم تقديم مكسب عالي الجهد متداخل متعدد المستويات من PFC أحادي الطور استنادًا إلى مفهوم المكثف الهجين المحول. يدمج المحول المقترح المحولات البينية وخلايا المكثف المحول للحصول على مشاركة التيار وكسب الجهد العالي. تسمح هذه الميزات بكل من تقليل الجهد والضغوط الحالية على أشباه الموصلات. علاوة على ذلك، تسمح طريقة التشابك بالحصول على فولتية متعددة المستويات في محطات التيار المتردد، وبالتالي تقليل الوزن والجزء الأكبر من محث الإدخال. يتم ضمان تشغيل PFC من خلال كل من التحكم في تيار الدخل والتحكم في جهد الخرج. تم إجراء كل من التحليلات الثابتة والديناميكية. يتم عرض ومناقشة النتائج التجريبية لنموذج المختبر 1.25 كيلو واط، 127 فولت إلى 800 فولت.

Translated Description (French)

Dans cet article, un gain haute tension entrelacé multi-niveaux PFC d'amplification monophasé basé sur le concept de condensateur commuté hybride est présenté. Le convertisseur proposé fusionne des transformateurs interphasés et des cellules à condensateur commuté pour obtenir un partage de courant et un gain haute tension. Ces caractéristiques permettent à la fois la réduction des contraintes de tension et de courant sur les semi-conducteurs. En outre, la méthode d'entrelacement permet d'obtenir des tensions multi-niveaux aux bornes CA, réduisant ainsi le poids et l'encombrement de l'inducteur d'entrée. Le fonctionnement du PFC est garanti à la fois par le contrôle du courant d'entrée et le contrôle de la tension de sortie. Des analyses en régime permanent et dynamiques ont été menées. Des résultats expérimentaux pour un prototype de laboratoire de 1,25 kW, 127 V à 800 V sont présentés et discutés.

Translated Description (Spanish)

En este documento se presenta una ganancia de alta tensión intercalada de múltiples niveles de PFC de refuerzo monofásico basada en el concepto de condensador conmutado híbrido. El convertidor propuesto combina transformadores de interfase y celdas de condensador conmutado para obtener un intercambio de corriente y una ganancia de alta tensión. Estas características permiten tanto la reducción de tensiones de tensión como de corriente en los semiconductores. Además, el método de intercalación permite obtener tensiones de múltiples niveles en los terminales de CA, reduciendo así el peso y el volumen del inductor de entrada. El funcionamiento de PFC se garantiza mediante el control de corriente de entrada y el control de tensión de salida. Se realizaron análisis dinámicos y de estado estacionario. Se presentan y discuten los resultados experimentales para un prototipo de laboratorio de 1,25 kW, 127 V a 800 V.

Files

09568857.pdf.pdf

Files (245 Bytes)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:42607a96776e0765ad491d4b140ef462
245 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
محول تعزيز تيار متردد- تيار مستمر تعشيقي لمكثف هجين أحادي الطور
Translated title (French)
Convertisseur Boost AC-DC entrelacé à condensateur commuté hybride monophasé
Translated title (Spanish)
Convertidor elevador CA-CC intercalado con condensador híbrido monofásico

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3205997743
DOI
10.1109/access.2021.3119545

Is supplement to
https://openalex.org/W2384300527 (Other)
https://openalex.org/W2116178830 (Other)
https://openalex.org/W2058417021 (Other)
https://openalex.org/W2005784870 (Other)
https://openalex.org/W1997559426 (Other)
https://openalex.org/W1996485543 (Other)
https://openalex.org/W1993595048 (Other)
https://openalex.org/W1972519538 (Other)
https://openalex.org/W1826073345 (Other)
https://openalex.org/W129691771 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil

References

  • https://openalex.org/W1964035131
  • https://openalex.org/W2038931555
  • https://openalex.org/W2062529350
  • https://openalex.org/W2074419235
  • https://openalex.org/W2088698716
  • https://openalex.org/W2155427815
  • https://openalex.org/W2166804612
  • https://openalex.org/W2220931020
  • https://openalex.org/W2443827835
  • https://openalex.org/W2517743342
  • https://openalex.org/W2735637461
  • https://openalex.org/W2745300911
  • https://openalex.org/W2751023531
  • https://openalex.org/W2781821827
  • https://openalex.org/W2789828572
  • https://openalex.org/W2799643719
  • https://openalex.org/W2802542780
  • https://openalex.org/W2912994418
  • https://openalex.org/W2913702243
  • https://openalex.org/W2944517560
  • https://openalex.org/W2965994158
  • https://openalex.org/W2966127063
  • https://openalex.org/W2980126765
  • https://openalex.org/W2998536304
  • https://openalex.org/W3005990415
  • https://openalex.org/W3016820289
  • https://openalex.org/W3023193696
  • https://openalex.org/W3035542846
  • https://openalex.org/W3038492924
  • https://openalex.org/W3046670188
  • https://openalex.org/W3094490485
  • https://openalex.org/W3122041838
  • https://openalex.org/W3138102825