Двунаправленный изолированный резонансный DC-AC-преобразователь

Построение систем бесперебойного питания, зарядных устройств, инверторов сопряжения с сетью солнечных панелей и других требует DC-AC-преобразования параметров электрической энергии. При этом в целях безопасности должна быть обеспечена гальваническая развязка входных и выходных цепей преобразователя. В связи с этим актуальной является задача разработки DC-AC-преобразователей, имеющих требуемые энергетические и массогабаритные характеристики.

В работе на основании обзора литературы по схемным решениям преобразователей определены пути повышения эффективности схем DC-AC-преобразователей, в частности без двойного преобразования энергии в пользу непосредственного преобразования и использования резонансных цепей в силовой цепи для снижения динамических потерь в устройстве.

Предложено схемное решение, описан алгоритм управления и приведены методики выбора параметров силовых компонентов двунаправленного резонансного DC-AC-преобразователя для построения систем бесперебойного питания, зарядных устройств и других систем, в которых требуется DC-AC-преобразование с гальванической изоляцией. Отличительная особенность предложенной схемы заключается в том, что преобразование выполняется в одну ступень без промежуточного накопителя энергии. Это позволяет улучшить массогабаритные и экономические характеристики конечных изделий.

Представлено математическое описание работы преобразователя, получены аналитические выражения для эквивалентных параметров, рассмотрены возможности управления в разных режимах.

Приведены результаты экспериментального опробования макетного образца преобразователя в режимах DC-AC- и AC-DC-преобразования, подтвердившие его работоспособность и корректность представленных теоретических выкладок.