ITTO20080997A1 - Disposizione circuitale per la conversione attiva di potenza, basata su una configurazione di convertitore a commutazione risonante - Google Patents

Disposizione circuitale per la conversione attiva di potenza, basata su una configurazione di convertitore a commutazione risonante Download PDF

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Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Disposizione circuitale per la conversione attiva di potenza, basata su una configurazione di convertitore a commutazione risonante"
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda le reti di distribuzione di potenza elettrica, e più specificamente una disposizione circuitale per un convertitore a commutazione risonante, in particolare per la conversione attiva di potenza in una rete di distribuzione per applicazioni avioniche, secondo il preambolo della rivendicazione 1.
E' ragionevole attendersi che la prossima generazione di sistemi elettronici ad alta prestazione per applicazioni avioniche e non solo, ad esempio sistemi di elaborazione di segnali, sistemi di calcolo e sistemi radar, sarà di natura distribuita. Per questo motivo, à ̈ prevedibile che anche l'architettura del relativo sistema di alimentazione sia di natura distribuita, in un contesto in cui la reale potenza disponibile in linea sarà processata da locali convertitori CC-CC adatti ad alimentare i carichi distribuiti.
Le disposizioni circuitali tradizionali per convertitori CC-CC sono essenzialmente basate su tecniche Switched-Mode, che usano un metodo di modulazione a larghezza di impulso per il controllo della potenza ai carichi, e sul corretto dimensionamento di un condensatore di sovraccarico, atto ad assorbire eventuali guasti ai carichi, la cui presenza impone un adeguato design termico e magnetico.
Benché la filosofia di commutazione dei convertitori Switched-Mode sia tale da mantenere basse le perdite e guadagnare in efficienza, i risultati raggiunti non sono più soddisfacenti all'aumentare del fabbisogno di gestire potenze molto elevate, soprattutto se si sceglie di operare a frequenza elevata per ridurre gli inconvenienti in termini di peso aggiunto, volume, packaging, reiezione al calore, e risulterebbero insostenibili per applicazioni in sistemi di distribuzione elettrica a bordo di velivoli in cui ogni funzione di controllo à ̈ attuata per via elettrica, invece che per via idraulica o pneumatica, per i quali cresce enormemente la potenza elettrica richiesta a bordo ed il numero di carichi allacciati alla rete di distribuzione di potenza di bordo. La configurazione tradizionale imperniata sulla presenza di un condensatore di sovraccarico richiederebbe, infatti, un sovradimensionamento del condensatore inopportuno o del tutto impraticabile, per via degli eccessivi ingombri e pesi che esso comporterebbe.
Nel quadro dei sistemi ad alta prestazione interamente elettrici per applicazioni avioniche risulta pertanto necessario saper fronteggiare le sfide di progettazione di reti di distribuzione elettrica orientate a soddisfare le seguenti caratteristiche chiave: elevata efficienza, per risparmiare potenza e quindi peso a bordo; elevata affidabilità, per impiego in settori critici, ad esempio nel settore aeronautico; modularità, per una maggiore competitività in termini di costi ed una maggiore adattabilità a diverse configurazioni di rete sia in modi di funzionamento normali, sia in modi di guasto.
E' dunque necessario adottare altre tecniche di distribuzione della potenza, che consentano una modulazione nel tempo della potenza destinata a carichi tipicamente variabili per ottenere in definitiva una maggiore flessibilità nel condizionamento della potenza ad una pluralità di carichi alimentati contemporaneamente. La possibilità di regolare in regime transitorio la potenza a carichi non critici consentirebbe vantaggiosamente di mantenere disponibile la potenza richiesta dai carichi critici, evitando però una totale interruzione dell'alimentazione ai restanti carichi, che invece comporterebbe successivi transitori di accensione al ripristino delle normali condizioni di esercizio.
A questi scopi ben si adatta un sistema di distribuzione della potenza allo stato solido, ed i convertitori a configurazione risonante sono la soluzione ai problemi sopra esposti.
Scopo dell'invenzione à ̈ quello di fornire una disposizione circuitale di convertitore risonante a commutazione migliorata per l'alimentazione di una rete di carichi a configurazione variabile, che consenta di ottenere un'elevata efficienza in ogni condizione operativa di conversione, un'intrinseca protezione da corto circuiti e la capacità di costruire dispositivi modulari di alimentazione.
Secondo la presente invenzione tale scopo viene raggiunto grazie ad una disposizione circuitale per un convertitore a commutazione risonante, avente le caratteristiche richiamate nella rivendicazione 1.
Modi particolari di realizzazione formano oggetto delle rivendicazioni dipendenti, il cui contenuto à ̈ da intendersi come parte integrale o integrante della presente descrizione.
In sintesi, la disposizione circuitale oggetto dell'invenzione à ̈ basata sulla topologia di ponte risonante parallelo e comprende, nella forma di attuazione preferenziale, un circuito invertitore a doppia semionda, un circuito risonante, un trasformatore di uscita, un raddrizzatore a diodi di uscita ed un filtro di uscita a corrente continua.
Il circuito risonante comprende un ramo parallelo le cui componenti sono selezionate al fine di ottenere una corrente di ritardo complessiva all'uscita del ponte a doppia semionda in un grande intervallo di frequenze. Tale relazione di fase à ̈ assicurata quando nel ramo risonante prevale il comportamento induttivo. Se in un circuito risonante convenzionale ciò si verifica solo quando à ̈ imposta una frequenza di commutazione leggermente superiore alla frequenza di risonanza fondamentale, questa limitazione à ̈ superata secondo l'invenzione prevedendo un'induttanza supplementare, in parallelo alla componente capacitiva del circuito risonante, ovvero al carico, conferendo per ciò al circuito risonante medesimo caratteristiche di multirisonanza.
Grazie a questa disposizione, la topologia permette di ottenere un comportamento del convertitore indipendente dal carico su una larga banda di frequenze di commutazione ed una bassa sensibilità alle eventuali derive di frequenza.
Vantaggiosamente, la soluzione oggetto dell'invenzione soddisfa ogni requisito chiave senza incorrere in compromessi e bilanciamenti. L'invenzione si basa su un convertitore CC-CC a transistori predisposto per regolare la tensione di uscita al valore desiderato ed indipendente dal carico con elevata efficienza affidandosi ad una topologia risonante parallela. La realizzazione del convertitore in tecnologia allo stato solido permette di raggiungere un'elevata affidabilità, una migliorata efficienza di conversione (dell'ordine del 95% o superiore) e consente un approccio modulare per la realizzazione di complessi di convertitori dimensionati secondo l'esigenza della specifica applicazione.
Benché l'invenzione sia nel seguito descritta con riferimento all'applicazione preferita nel campo aeronautico, i vantaggi della disposizione circuitale possono essere vantaggiosamente sfruttati in qualsiasi altra configurazione di condizionamento dell'energia (ad esempio circuiti invertitori, boost, ecc.) in altri campi di applicazione industriali, tra cui il settore automobilistico.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione verranno più dettagliatamente esposti nella descrizione particolareggiata seguente di una sua forma di attuazione, data a titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
la figura 1 Ã ̈ una rappresentazione della disposizione circuitale di convertitore risonante parallelo oggetto dell'invenzione;
la figura 2 Ã ̈ una rappresentazione circuitale schematica della disposizione della figura 1;
la figura 3 Ã ̈ una rappresentazione di circuito equivalente della disposizione di figura 2;
la figura 4 mostra diagrammi delle caratteristiche elettriche della disposizione di figura 2; la figura 5 mostra quattro rappresentazioni di circuiti equivalenti della disposizione di figura 2, secondo rispettivi modi operativi;
la figura 6 Ã ̈ un grafico che mostra l'andamento del guadagno di tensione in funzione del rapporto tra frequenza di risonanza e frequenza di commutazione, e del Q per una disposizione di circuito risonante parallelo convenzionale;
la figura 7 Ã ̈ un grafico che mostra l'andamento del guadagno di tensione della disposizione oggetto dell'invenzione in funzione del rapporto tra frequenza di risonanza e frequenza di commutazione, e del Q della disposizione;
la figura 8 Ã ̈ un grafico che mostra l'andamento del guadagno di tensione della disposizione oggetto dell'invenzione in funzione del rapporto tra frequenza di risonanza e frequenza di commutazione, e del Q della disposizione;
la figura 9 Ã ̈ un grafico che mostra l'andamento della tensione ai capi del condensatore di risonanza per una disposizione di circuito risonante parallelo convenzionale e per la disposizione oggetto dell'invenzione, in funzione del rapporto tra frequenza di risonanza e frequenza di commutazione della disposizione;
la figura 10 Ã ̈ un grafico che mostra l'andamento della corrente attraverso l'induttore di risonanza per una disposizione di circuito risonante parallelo convenzionale e per la disposizione oggetto dell'invenzione, in funzione del rapporto tra frequenza di risonanza e frequenza di commutazione della disposizione;
la figura 11 Ã ̈ un diagramma che mostra l'andamento della corrente e della tensione per un commutatore del ponte invertitore;
la figura 12 Ã ̈ un grafico che mostra il guadagno di corrente di un circuito risonante parallelo convenzionale in funzione del Q del circuito; e la figura 13 Ã ̈ uno schema circuitale di una rete di distribuzione di potenza elettrica basata su disposizioni circuitali oggetto dell'invenzione.
In figura 1 Ã ̈ mostrata la topologia complessiva della disposizione circuitale oggetto dell'invenzione.
La disposizione circuitale comprende un ponte invertitore, preferibilmente un ponte a doppia semionda formato da quattro dispositivi commutatori contrassegnati rispettivamente con M1, M2, M3 e M4, a cui sono associati relativi circuiti di soppressione dei transitori elettrici o snubber per sé noti, costituiti dalla disposizione di un diodo ed un condensatore in parallelo al commutatore, qui rappresentati rispettivamente dalle coppie D1 e C1, D2 e C2, D3 e C3; D4 e C4.
Un ramo trasversale del ponte invertitore comprende una induttanza L1 ed una capacità C5 formanti il circuito risonante della disposizione di convertitore, ed un condensatore di disaccoppiamento C6.
Con TX à ̈ indicato un trasformatore supposto ideale, atto a collegare un carico sostanzialmente resistivo R1 al ramo risonante del circuito invertitore a ponte attraverso uno stadio di uscita includente un circuito raddrizzatore formato dai diodi D5 e D6 ed un filtro passabasso di uscita, formato dall'induttanza L3 e dalla capacità C7.
Il carico R1, idealmente trasferito al primario trasformatore, risulta in parallelo con il condensatore risonante C5, da cui la terminologia di convertitore risonante parallelo.
Un circuito di controllo in retroazione, non raffigurato, Ã ̈ predisposto per pilotare selettivamente in conduzione o interdizione i dispositivi commutatori M1-M4 in funzione della tensione di uscita rilevata e di quella desiderata.
La frequenza di modulazione dei commutatori M1-M4 determina le caratteristiche elettriche del ramo risonante. Il rapporto tra frequenza di modulazione e frequenza risonante fondamentale del ramo risonante (ossia, dovuta all'induttanza L1 ed alla capacità C5) influenza la tensione sul condensatore C5, e di conseguenza la tensione di uscita che viene in tal modo regolata.
Gli snubber non dissipativi assicurano la commutazione a tensione nulla (Zero Voltage Switching, ZVS) e la commutazione a corrente nulla (Zero Current Switching, ZCS) e quindi perdite assai contenute in commutazione. Ciò à ̈ vero purché la corrente sia in ritardo rispetto alla tensione ai capi del commutatore. Tale relazione di fase si verifica fintanto che à ̈ prevalente il comportamento induttivo nel ramo risonante, il che significherebbe, in un convertitore risonante parallelo secondo una configurazione convenzionale, soltanto quando la frequenza di commutazione del ponte invertitore à ̈ maggiore della frequenza di risonanza.
Secondo un primo aspetto dell'invenzione, tale vincolo à ̈ brillantemente superato grazie alla predisposizione di un'induttanza supplementare L2 ai capi della capacità C5 nel ramo di risonanza, per cui il suddetto ramo acquisisce un comportamento multi-risonante. I benefici della commutazione a corrente e tensione nulle (ZCS e ZVS) sono conseguentemente mantenuti anche se le frequenze di commutazione dovessero risultare inferiori alla frequenza di risonanza fondamentale determinata dalle componenti L1 e C5, ovvero in caso di improvvisa e indesiderata deriva della frequenza di commutazione durante la regolazione.
Nel seguito à ̈ fornita una descrizione del principio di funzionamento della topologia fondamentale di base della disposizione oggetto dell'invenzione, che à ̈ rappresentata schematicamente in figura 2 e, attraverso un circuito equivalente, in figura 3. Le componenti Cped Lsformano il ramo risonante parallelo del convertitore, mentre Lprappresenta l'induttanza supplementare che dona alla topologia le caratteristiche di convertitore multi-risonante. Per semplicità à ̈ applicata una notazione didattica, per cui i diodi ed i transistori sono considerati ideali e la commutazione avviene con duty cycle del 50%.
Gli effetti dei dispositivi commutatori possono essere considerati come un generatore di tensione vs(t). La corrente di uscita può essere considerata come corrente I0di valore costante purché l'induttore di uscita L0sia sufficientemente grande. La corrente di ingresso al raddrizzatore iE(t) à ̈ uguale a I0o –I0in dipendenza dal segno della tensione ai capi del condensatore risonante C5, indicata vcp(t).
Il modello equivalente della soluzione proposta determina chiaramente un comportamento multirisonante della disposizione circuitale.
In figura 4 sono illustrate le tipiche caratteristiche elettriche in un modo di funzionamento a corrente continua. La tensione ai capi del condensatore Cp(e del carico) à ̈ indicata vcp; la corrente nei due induttori Lsed Lpà ̈ indicata rispettivamente iLs, iLp; à ̈ inoltre rappresentata la corrente iE(t) nel carico equivalente, oscillante tra i valori I0e -I0. Le regioni contrassegnate M1, M2, M3, M4 rappresentano i quattro modi operativi del modello equivalente in funzione degli stati di conduzione ed interdizione dei commutatori, e le relative configurazioni circuitali del modello equivalente della disposizione circuitale nei quattro modi di funzionamento sono illustrati in figura 5 e nella tabella seguente à ̈ riassunta la caratterizzazione di ciascuna regione di funzionamento.
commutatori segno della tensione
Modo in conduzione raddrizzata
Il modello di figura 4 Ã ̈ regolato dalle seguenti equazioni differenziali:
di ls( t )<1 1>
=− v ( t) v ( t )
dt L cp
s L s
s
di lp<1>
= v
dt L cp( t )
p
dv
C cp( t )
p =ils(t)−ilp(t) −i
dt E( t )
Lo studio di questo sistema non lineare del terzo ordine non può essere condotto nel dominio del tempo. I principali parametri coinvolti nella sintesi della configurazione migliore della disposizione circuitale fondamentale sono la frequenza (o meglio, la pulsazione) di risonanza complessiva ω0stabilita dal ramo risonante formato da Ls, Cpe Lp, e la frequenza (o meglio, la pulsazione) di risonanza ω0pstabilita dalla configurazione risonante parziale formata da Cpe Lp, definite nel seguito:
ω0= 1/LCp
ω0p= 1/LpCp
in cui
L
L= s L p
Ls+L p
In caso di una disposizione di convertitore risonante parallelo convenzionale Lpà ̈ un circuito aperto e ω0p/ω0=0.
Il rapporto tra frequenza di risonanza e frequenza di commutazione à ̈ indicato con γ ed espresso in gradi:
γ = ω0(Ts/2).
Il guadagno di tensione M della disposizione circuitale presenta una relazione stretta con γ, con il rapporto ω0p/ω0e con il fattore di qualità Qp, definito come
R
Q 0
p=
Z 0
in cui
Z0= L /Cp
Le figure 6, 7 ed 8 riproducono l'andamento del guadagno di tensione M rispetto a γ per diversi valori di Qpe per il valore di ω0p/ω0.
Quando γ à ̈ maggiore di 180 gradi, la disposizione circuitale opera sotto risonanza.
Le figure 9 e 10 mostrano il comportamento differente di una disposizione circuitale di convertitore risonante parallelo convenzionale e di una disposizione circuitale di convertitore risonante parallelo secondo l'invenzione in termini di sollecitazione elettrica alle componenti principali del ramo di risonanza (la tensione ai capi del condensatore Cpe la corrente attraverso l'induttore Ls) e, in definitiva, il beneficio dell'aggiunta dell'induttore Lp.
La disposizione di convertitore ha buone prestazioni poiché sono assicurate regioni di commutazione ZCS e ZVS sia per frequenze di commutazione sopra la risonanza fondamentale (determinata da Cped Ls) che per frequenze di commutazione sotto la risonanza fondamentale, dal momento che la corrente nei commutatori à ̈ sempre in ritardo rispetto alla tensione ai capi degli stessi come mostrato in figura 11. Questo comportamento rende il circuito descritto rassomigliante ad un convertitore multirisonante.
Secondo un ulteriore aspetto dell'invenzione, la disposizione circuitale di convertitore multirisonante parallelo presenta un ridotto fattore Q nel ramo di risonanza, ovvero un fattore Q inferio re ad 1, per cui il comportamento della disposizione di conversione risulta sostanzialmente indipendente dal carico.
Al variare del carico R1 la corrente di uscita del ponte rimane pressoché invariata, e ciò rimane vero anche in caso di corto circuito (R1=0). In quest'ultimo caso la corrente à ̈ determinata soltanto dall'induttanza L1 (la capacità C5 à ̈ cortocircuitata) e fluisce attraverso i diodi di ricircolo D1, D4, o D2, D3. Vantaggiosamente, in questo modo, il convertitore non à ̈ sollecitato ed à ̈ in grado di recuperare l'intera potenza di corto circuito.
La caratteristica di guadagno di corrente H Ã ̈ mostrata in figura 12 per una disposizione circuitale di convertitore risonante parallelo convenzionale, in funzione della frequenza di commutazione normalizzata, per diversi valori di Q.
Si osserva che tutte le curve per ridotto Q sono raggruppate. Pertanto, caratteristica chiave comune di una siffatta disposizione circuitale a basso Q (e di una disposizione analoga multi-risonante secondo l'invenzione) à ̈ quella che il guadagno di corrente H rimane approssimativamente uguale per un determinato valore della frequenza di commutazione, per diversi valori del carico. La costanza di H al variare di Q può essere considerata come costanza di H al variare delle variazioni del carico R fintanto che il progettista à ̈ in grado di sintetizzare un induttore risonante parametrico a pochi parametri. In altre parole, la corrente di ingresso al ponte invertitore rimane invariata al variare del carico, anche in caso di corto circuito.
Ciò consente vantaggiosamente di disporre in parallelo una pluralità, variabile, di moduli di conversione di potenza del tipo descritto, ciascuno con il proprio carico, senza alcun peculiare controllo od anello di regolazione se non quello principale per la regolazione della tensione di uscita. Questo vantaggio può essere sfruttato per una riconfigurazione diretta, facile ed intelligente, orientata alle necessità del sistema da alimentare.
In figura 13 à ̈ mostrata schematicamente una rete di distribuzione di potenza elettrica fornita da una sorgente o macchina generatrice G ad un pluralità di carichi LOAD_1, ..., LOAD_N variabili. A ciascun carico à ̈ associata una rispettiva disposizione di convertitore Module1, ..., ModuleN secondo una configurazione modulare. Modulando opportunamente la tensione V1, ...., Vn ad alcuni carichi il cui funzionamento non à ̈ sensibilmente affetto da una diminuzione (temporanea) di tensione di alimentazione, si possono recuperare quantitativi di potenza nella rete di distribuzione complessiva, spendibile per alimentare carichi critici, senza esigenze di sovradimensionare la macchina generatrice.
Si deve notare che, quando à ̈ scelto un ridotto valore del Q del circuito risonante, esso risulta essenzialmente sovrasmorzato presentando una impedenza di ingresso induttiva. La risposta in corrente ad un'eccitazione in ingresso ad onda quadra non sarà pertanto sinusoidale. Tuttavia, secondo la definizione di un convertitore risonante, la risposta circuitale deve essere soltanto a tratti sinusoidale, e pertanto un circuito a basso Q può ancora essere classificato come convertitore risonante.
Prove sperimentali di laboratorio hanno mostrato che il miglior compromesso à ̈ Q=0,5 per minimizzare le sollecitazioni nei componenti, ed à ̈ possibile ottenere rendimenti pari o superiori al 95%.
In conclusione, la predisposizione di una induttanza supplementare parallela nel ramo di risonanza convenzionale, o un appropriato dimensionamento della induttanza di magnetizzazione di un esistente trasformatore di uscita della disposizione di convertitore che attribuisca a tale induttanza di magnetizzazione la funzionalità della induttanza supplementare qui descritta, consentono di realizzare una disposizione di convertitore atta ad operare con commutazioni non dissipative in un'ampia gamma di frequenze, sostanzialmente a corrente costante, fornendo quindi un'elevata efficienza in ogni condizione operativa, e la conseguente possibilità di dissipare calore per convezione naturale e senza installazione di ventilatori, con un significativo aumento di affidabilità dei circuiti di alimentazione della potenza per sistemi di alimentazione distribuita critici.
L'integrazione di un induttore meno sollecitato, ossia non percorso da eccessiva corrente, rende il valore di induttanza (che concorre a determinare il valore di frequenza di risonanza) scarsamente sensibile alle variazioni di temperatura, ossia rende il circuito non parametrico.
Convenientemente, la soluzione oggetto dell'invenzione, in virtù del ridotto fattore di qualità Q del circuito risonante, può essere largamente sfruttata per migliorare sistemi di alimentazione di potenza elettrica, offrendo una intrinseca protezione da corto circuiti e la capacità di costruire dispositivi di alimentazione modulari grazie ad una estrinseca facilità di parallelizzazione di diverse unità di convertitore senza la realizzazione di collegamenti master-slave o l'impiego di dispositivi a condivisione di corrente.
Quando un carico à ̈ collegato in una rete di alimentazione realizzata secondo gli insegnamenti dell'invenzione la rete à ̈ flessibile, facilmente programmabile via software per sopportare variazioni di carico o guasti alle apparecchiature alimentate attraverso una interfaccia "intelligente". Di fatto, l'interfaccia "intelligente" permette ad uno stesso carico di essere alimentato con un insieme dedicato di caratteristiche elettriche: la fornitura di potenza al carico può essere accordata disponendo in parallelo due o più moduli; il livello di tensione può essere selezionato regolando la frequenza di commutazione. In questo modo la qualità della potenza ai carichi collegati alla stessa rete può essere diversificata.
In definitiva, si ottiene un forte risparmio in peso, elevata efficienza ed affidabilità di un convertitore CC-CC.
Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto à ̈ stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (8)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Disposizione circuitale per un convertitore a commutazione risonante atto a fornire una tensione di uscita CC ad un carico (R1) a partire da una sorgente di tensione di alimentazione CC, comprendente: - mezzi invertitori a commutazione atti a collegare selettivamente detta sorgente di tensione ad almeno un carico (R1; Ro) attraverso una rete di commutatori (M1-M4; T1, T2) pilotati elettronicamente per ottenere una desiderata tensione di uscita; ed - un circuito risonante (L1, C5; Ls, Cp) accoppiato a detti mezzi invertitori ed operativamente disposto ai capi della sorgente di alimentazione, atto a stabilire una tensione controllata ai capi di detto carico (R1; Ro), includente un primo elemento elettrico risonante di impedenza prevalentemente induttiva (L1; Ls) in serie ad un secondo elemento elettrico risonante di impedenza prevalentemente capacitiva (C5; Cp), i quali sono atti a stabilire una frequenza di risonanza fondamentale del circuito, caratterizzato dal fatto che detto circuito risonante include un ulteriore elemento elettrico risonante di impedenza prevalentemente induttiva (L2; Lp), disposto sostanzialmente in parallelo a detto elemento elettrico di impedenza prevalentemente capacitiva (C5; Cp), ed atto a determinare ulteriori frequenze di risonanza del circuito inferiori alla frequenza di risonanza fondamentale.
  2. 2. Disposizione secondo la rivendicazione 1, in cui detto elemento elettrico risonante di impedenza prevalentemente capacitiva (C5; Cp) Ã ̈ elettricamente collegabile in parallelo al carico (R1; Ro).
  3. 3. Disposizione secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta rete di commutatori (M1-M4; T1, T2) Ã ̈ pilotata in modo tale da operare in condizioni di commutazione a corrente e tensione nulla.
  4. 4. Disposizione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti elementi elettrici risonanti (L1, C5, L2; Ls, Cp, Lp) presentano rispettivi valori di induttanza e capacità tali da determinare un fattore di qualità Q del circuito risonante inferiore all'unità.
  5. 5. Disposizione secondo la rivendicazione 4, in cui i valori di induttanza e capacità di detti elementi elettrici risonanti (L1, C5, L2; Ls, Cp, Lp) sono selezionati in modo tale da determinare un fattore di qualità Q di 0,5.
  6. 6. Disposizione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi trasformatori (TX) di disaccoppiamento elettrico tra detto circuito risonante (L1, C5, L2; Ls, Cp, Lp) ed il carico (R1; Ro), i quali includono almeno un avvolgimento primario connesso in parallelo a detto elemento elettrico risonante di impedenza prevalentemente capacitiva (C5; Cp) ed almeno un avvolgimento secondario accoppiabile al carico (R1; Ro).
  7. 7. Disposizione secondo la rivendicazione 6, comprendente un circuito raddrizzatore di tensione (D5, D6) e filtro (L3, C7) di uscita, collegato all'avvolgimento secondario di detti mezzi trasformatori di disaccoppiamento (TX).
  8. 8. Rete di distribuzione di potenza elettrica ad una pluralità di carichi, in particolare per applicazioni avioniche, comprendente una sorgente di tensione di alimentazione CC (G) ed una pluralità di moduli convertitori CC-CC (Module1, ..., ModuleN), selettivamente controllabili per fornire rispettive tensioni di uscita CC (V1, ..., Vn) a corrispondenti carichi (LOAD_1, ..., LOAD_N), caratterizzato dal fatto che ciascun modulo (Module1, ..., ModuleN) include una disposizione di convertitore a commutazione risonante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 7.
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ITTO2008A000997A IT1392841B1 (it) 2008-12-29 2008-12-29 Disposizione circuitale per la conversione attiva di potenza, basata su una configurazione di convertitore a commutazione risonante

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4814962A (en) * 1988-05-27 1989-03-21 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Zero voltage switching half bridge resonant converter
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