Circuit Topology and Output Power Control of Unidirectional High-Frequency-Isolated DC-DC Converter

单向高频隔离DC-DC转换器的电路拓扑和输出功率控制

• 批准号: 21H01310
• 负责人: 竹下 隆晴
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01310/
• 关键词: パワーエレクトロニクス; DC-DCコンバータ; 高周波絶縁; 電力変換器; 充電器

持続可能な開発目標 (SDGs) に向けて，直流電力供給システムや電気自動車などの新たな開発が進められる。直流配電における電力変換器やガソリン車の給油時間と同程度の充電時間とする急速充電器などにおいては，安全性を確保した高周波絶縁型の大容量高効率DC-DCコンバータの開発が必要になってくる。本研究では，高周波絶縁型単方向SR-SABコンバータ(Secondary-Resonant Single-Active-Bridge DC-DC Converter)を提案する。SR-SABコンバータは，一次側回路はアクティブなHブリッジ回路で，二次側は小容量キャパシタを並列接続したパッシブなダイオード整流回路でそれぞれ構成され，さらに損失を低減するソフトスイッチングを実現できる点に大きな特徴がある。SR-SABコンバータの出力電力制御および応用回路として，具体的に以下の3項目を実施している。１．高周波トランスの周波数制御による出力電力制御の確立では，SR-SABコンバータの高周波トランスの周波数を変化させる出力電力制御法において，出力電力範囲に応じた入出力電圧，周波数制御範囲，トランス巻数比，インダクタンスなどの設計を明かにした。実験により電力特性を確認した。２．一次電圧波形制御による出力電力制御法の確立では，SR-SUBコンバータの一次電圧波形の零電圧期間を変化させる出力電力制御において，零期間と出力電力の関係を導出した。さらに，高速な出力電力制御を実現するための零期間の制御法を提案し，実験により基本特性を確認した。３．大電力のための三相SR-SABコンバータ回路と制御法の確立では，三相回路構成について検討した。三相トランスのΔ-Y結線で三相SR-SABコンバータの理論解析をし，高周波電圧の周波数制御による電力制御法を提案した。周波数による電力制御特性を実験で確認した。

It is possible that the SDGs will be operated on, and DC power will be supplied to the consumer electric power plant, the self-activating electric power plant, the new power plant, and the new one. The DC distribution equipment, the electric power generator, the diesel fuel, the fuel oil, the fuel, the gas, the fuel, the gas, the gas, the In this study, SR-SAB (Secondary-Resonant Single-Active-Bridge DC-DC Converter) proposal is proposed in the direction of high-frequency radar. The SR-SAB circuit, the primary circuit, the circuit, the circuit. SR-SAB is responsible for the production of electric power to control the use of loop equipment, and the following 3 items will be applied. 1. High-cycle cycle wave number control system, high-cycle cycle control system, high-cycle cycle control system, high Please make sure that the electrical characteristics are confirmed. 2. Once the battery waveform is controlled, the output power system is established, and the SR-SUB system is used to make sure that the battery waveform is in zero cycle period, and the zero phase output power system is required. High-speed electric power is used to control the implementation of the proposed zero-period legal system, and the basic characteristics are confirmed. 3. The system of the three-phase SR-SAB circuit of the large power plant makes sure that the circuit is set, and the three-phase loop becomes the circuit of the circuit. The analysis of the theory of three-phase SR-SAB transmission, the control of the cycle number of high-cycle radio, and the proposal of high-frequency power system. The number of cycles is very important to confirm the performance of the power control system.

项目成果

Analysis of Unidirectional Isolated Y-Y Connection Three-Phase DC-DC Converter

单向隔离Y-Y连接三相DC-DC变换器分析

• DOI: 10.1109/ifeec53238.2021.9661684
• 发表时间: 2021
• 期刊: The 5th IEEE International Future Energy Electronics Conference (IFEEC 2021)
• 作者: Tuan Mai Van;Budo Kohei;Tuan Cao Anh;Takeshita Takaharu
• 通讯作者: Takeshita Takaharu

Δ-Y結線変圧器を用いた三相絶縁型SR-SAB DC-DCコンバータ

使用 Δ-Y 连接变压器的三相隔离 SR-SAB DC-DC 转换器

• 发表时间: 2022
• 作者: 五十嵐一;西尾敦志，武道宏平，竹下隆晴
• 通讯作者: 西尾敦志，武道宏平，竹下隆晴

Y-Y結線変圧器を用いた三相SR-SAB DC-DCコンバータ

采用 Y-Y 连接变压器的三相 SR-SAB DC-DC 转换器

• 发表时间: 2022
• 作者: 加藤大誠;武道宏平，竹下隆晴
• 通讯作者: 武道宏平，竹下隆晴

Output Power Characteristics of Isolated Secondary-Resonant SAB DC-DC Converter for Output Voltage Variation

隔离二次谐振 SAB DC-DC 转换器输出电压变化的输出功率特性

• 发表时间: 2022
• 期刊: 2022 24th European Conference on Power Electronics and Applications (EPE'22 ECCE Europe)
• 作者: Shota Yamashita;Kohei Budo;Takaharu Takeshita
• 通讯作者: Takaharu Takeshita

Analysis and Output Power Control of Unidirectional Secondary-Resonant Single-Active-Half-Bridge DC-DC Converter

单向二次谐振单有源半桥DC-DC变换器分析与输出功率控制

• DOI: 10.3390/en14217432
• 发表时间: 2021
• 期刊: Energies
• 影响因子: 3.2
• 作者: Tuan Cao Anh;Takeshita Takaharu
• 通讯作者: Takeshita Takaharu