This paper presents a comprehensive study and the analysis of a topology of a no isolated DC-DC intituled Double Quadratic Boost converter with high static gain. This converter has the main advantage of high static gain and low voltage stress on its switches. The article will first present the theoretical analysis of the converter operating in an open loop. The objective of the work is the mathematical modeling and the control strategy of the converter, as well as the validation through closed-loop experimental results. Besides, we presented the practice test results to demonstrate the operation of the converter, such as the static gain experimental curve, the practice efficiency of the converter, and the control of the output voltage, as well as the capacitor voltage balance control. The authors designed a prototype for 1 kW, with a switching frequency of fs=50kHz, with FPGA-based command and modulation.

No abstract

Resumo -Neste artigo será apresentado o conversor não-isolado CC-CC duplo buck quadrático.Esta topologia possui as vantagens de robustez, confiabilidade e alta taxa de conversão estática, além da redução dos esforços de tensão nos interruptores pela metade do valor em comparação com o conversor buck quadrático convencional. A simetria topológica simplifica a análise teórica do conversor. Inicialmente, realiza-se a análise estática, apresentando as etapas de operação do conversor com suas formas de ondas. Após, apresenta-se a curva de ganho estático em condução contínua, assim como são equacionados os modos de condução para obtenção da curva da característica externa do conversor. Além do modelo estático, apresenta-se o modelo dinâmico e o controle da corrente de entrada e da tensão de saída. Por fim, é construído um protótipo de 500W, frequência de comutação de 50kHz com controle e modulação baseados em FPGA, de forma a validar a análise teórica e a curva de rendimento do conversor.Palavras-chave -Conversor Duplo Buck Quadrático, Modelagem e controle. STEADY-STATE AND DYNAMIC ANALYSISOF THE QUADRATIC DOUBLE-BUCK DC-DC CONVERTER