Análisis de convertidor DC-DC con flujo de potencia bidireccional

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Supongamos que Vin es una batería de CC y Vout es un bus de alimentación principal de una nave espacial.

Se da que este circuito es un convertidor DC-DC con flujo de potencia bidireccional.

Pero para mí, este circuito se ve exactamente como un convertidor elevador, excepto que los interruptores unidireccionales se reemplazan por un interruptor bidireccional. Incluso

V afuera = V en D

Y, por lo tanto, similar al convertidor elevador, la energía siempre debe ser entregada por la batería (descarga) al bus.

Pero después de leer, descubrí que en este circuito, la batería puede entregar y absorber (cargar) la energía del bus.

¿Esto es solo porque reemplazamos el tipo de interruptor o por alguna otra razón?

¿Qué factores determinan si la batería se está cargando o descargando?

Por lo general, los convertidores CC CC de flujo de corriente bidireccional tienen 4 interruptores
@Voltage Spike♦ ¿Este circuito no actúa también como flujo de energía bidireccional?
Creo que necesitas mostrar un circuito más completo. Especifique valores para los voltajes en Vin, Vout, S1 y S2 para los dos casos en los que la "energía" fluye en dos direcciones posibles.

Respuestas (1)

esquemático

V afuera = V en D

Dónde D es el ciclo de trabajo del transistor superior (M1), el transistor inferior cambia sincrónicamente - el ciclo de trabajo es ( 1 D ) .

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

V afuera = V en 1 D METRO 2 = V en D METRO 1
Dónde ( 1 D ) es el ciclo de trabajo del transistor inferior (M2), el transistor superior cambia sincrónicamente - el ciclo de trabajo es D .

Puede funcionar como bidireccional: impulsar la batería al bus / y / revertir del bus a la batería, sin cambiar ningún componente de hardware, solo adaptando el tiempo del ciclo de trabajo.

La corriente fluye de mayor potencial a menor potencial, por lo que si coloca dos baterías en ambos extremos, la corriente fluirá de una a otra. Tendría sentido agregar una banda muerta: si ambos voltajes son más o menos iguales (con respecto a la ecuación de impulso / reducción), entonces lo notará. De otra manera, el convertidor simplemente llenaría y vaciaría el inductor con todas las pérdidas correspondientes.

Hola ! Gracias por la respuesta, simularé, pero ¿puede decir de manera intuitiva qué condición determina si la batería se está cargando o descargando?
La sincronización de las señales de accionamiento FET.
+1, adaptando el ciclo de trabajo, pero ¿cómo decide automáticamente el circuito que ahora tengo que ajustar mi ciclo de trabajo y comenzar a cargar la batería?
@user_1818839 ¿cómo decide automáticamente el circuito que ahora tengo que ajustar mi ciclo de trabajo y comenzar a cargar la batería?
@ user215805 Al medir el voltaje de entrada/salida, no hay otra opción.
El automóvil Prius Híbrido utiliza este arreglo entre el bus de motor que funciona a 200-650 V y la batería de 200 V. El convertidor del Prius tiene una potencia nominal de ~30kW (depende de la versión).