Convertoare Ćuk de generaţia a doua

Abstract

Lucrarea îşi propune prezentarea unor noi clase de convertoare obţinute prin sinteză Zhou şi configurând un circuit rezonant după modelul propus de prof. Ćuk în convertoarele sale recent brevetate. Dintre cele 20 de convertoare nou propuse analiza de detaliu se face pentru cele cu un singur transistor, adică două topologii de tip buck şi două de tip boost. Se demonstrează că acestea prezintă avantajul unor solicitări în tensiune mai mici decât în cazul convertoarelor clasice, solicitări în curent identice cu cazul clasic, solicitări mai mici în curent ale bobinelor, în condiţiile unor condiţii de funcţionare CCM mai relaxate. În cazul unei structuri buck se obţin şi proprietăţi EMI superioare datorită curentului de intrare fără fronturi abrupte. Deşi există fenomene rezonante şi există aceleaşi componente ca şi într-un convertor QRC, raportul static de conversie rămâne independent de sarcină, ca în cazul convertoarelor PWM. În cazul convertoarelor buck cu tensiuni de ieşire apropiate de tensiunea de alimentare factorul de umplere necesar este mai mic decât la un buck clasic permiţând o comandă mai simplă. Acelaşi avantaj există şi pentru convertoarele de tip boost atunci când se doresc tensiuni de ieşire mari. Din acest punct de vedere noile convertoare seamănă cu cele pătratice. Toate consideraţiile teoretice au fost verificate prin simulare şi în final validate experimental. Se demonstrează că noilor structuri li se poate aplica comanda digitală predictivă în curent şi sunt furnizate modalităţile şi condiţiile în care această tehnică poate fi aplicată.