An ultra efficient composite modular power delivery architecture for solar farm and data center

Cao, Dong; Lyu, Xianjun; Li, Yanchao; Ni, Ze; Johnson, Jalen; Jiang, Shuai; Nan, Ce‐Wen

doi:10.1109/apec.2018.8340991

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“…With different control methods, the presented circuit structure can operate at two operation modes, which are ZCS mode and ZVS mode. The converter design and optimization method for ZCS operation is accomplished in [35], [36], [39], [40]. This paper focuses on analyzing and designing the converter that is operating in ZVS mode.…”

Section: A Circuit Configuration and The Operation States Of The Anal...mentioning

confidence: 99%

Analysis and Design of High-Efficiency Modular Multilevel Resonant DC-DC Converter

Wei

Lyu

et al. 2022

IEEE Open J. Power Electron.

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This paper demonstrates a high-efficiency modular multilevel resonant DC-DC converter (MMRC) with zero-voltage switching (ZVS) capability. In order to minimize the conduction loss in the converter, optimizing the root-mean-square (RMS) current flowing through switching devices is considered an effective approach. The analysis of circuit configuration and operating principle show that the RMS value of the current flowing through switching devices is closely related to the factors such as the resonant tank parameters, switching frequency, converter output voltage and current, etc. A quantitative analysis that considers all these factors has been performed to evaluate the RMS current of all the components in the circuit. When the circuit parameters are carefully designed, the switch current waveform can be close to the square waveform, which has a low RMS value and results in low conduction loss. And a design example based on the theoretical analysis is presented to show the design procedures of the presented converter. A 600 W 48 V-to-12 V prototype is built with the parameters obtained from the design example section. Simulation and experiments have been performed to verify the high-efficiency feature of the designed converter. The measured converter peak efficiency reaches 99.55% when it operates at 200 kHz. And its power density can be as high as 795 W/in 3 . Modular, multilevel, resonant, resonant DC-DC converter, switched-capacitor, zero-voltage switching (ZVS). INDEX TERMS

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Section: A Circuit Configuration and The Operation States Of The Anal...mentioning

confidence: 99%

Analysis and Design of High-Efficiency Modular Multilevel Resonant DC-DC Converter

Wei

Lyu

et al. 2022

IEEE Open J. Power Electron.

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“…O uso de conversores cc-cc de alto ganho tem aumentado significativamente nos últimos anos. Aplicações como datacenters [1], [2], veículos elétricos [3], fontes de energia renováveis [4] e sistemas de armazenamento de energia [5] utilizam estes conversores. Um dos desafios encontrados nesses sistemas é obter elevados valores de ganho estático e de rendimento.…”

Section: Introductionunclassified

“…Na área dos conversores cc-cc de alto ganho abaixador, algumas topologias são propostas na literatura. Em [2] é apresentada uma topologia derivada de conversores que usam células de capacitor e de indutor em série, os chamados STCs (Swithed Tank Converter). Os conversores são conectados em uma estrutura modular, com conversão de 54 V para 9 V. Já em [10] é proposta uma topologia baseada no conversor meia ponte para a conversão de 66V para 1V.…”

Section: Introductionunclassified

Célula Ladder de Capacitor Chaveado em Conexão Cascata

Pont¹,

Vecchia²,

Lazzarin³

2021

Eletrônica de Potência

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Resumo -Este trabalho apresenta uma alternativa para a conexão de células ladder de capacitor chaveado com o objetivo de obter elevada taxa de conversão cc-cc. A modificação posposta consiste em dividir o capacitor de saída da célula de forma que ele seja o estágio de entrada de uma segunda célula ladder, ou seja, é realizada uma conexão série com integração de elementos. A modificação no capacitor de saída da célula permite a conexão com reduzido número de componentes. Essas vantagens tornam a estrutura adequada para conversores com alta taxa de conversão, tanto elevadores quanto abaixadores. A topologia, análises da célula e da conexão ladder de capacitor chaveado, circuito equivalente e análise de perdas da conexão cascata são tópicos abordados no texto. A análise teórica é validada e através de resultados experimentais em um protótipo de 200 V para 50 V e 200 W de potência. Adicionalmente, uma comparação com a conexão ladder clássica e com outros conversores de alta taxa de conversão é apresentada para evidenciar as vantagens e as desvantagens da estrutura proposta

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Five-phase multilevel inverter with reduced number of power semiconductor switches controlled using PSO-SHMPWM

Yong,

Chew,

Ong

et al. 2024

AIP Conference Proceedings

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An ultra efficient composite modular power delivery architecture for solar farm and data center

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Analysis and Design of High-Efficiency Modular Multilevel Resonant DC-DC Converter

Analysis and Design of High-Efficiency Modular Multilevel Resonant DC-DC Converter

Célula Ladder de Capacitor Chaveado em Conexão Cascata

Five-phase multilevel inverter with reduced number of power semiconductor switches controlled using PSO-SHMPWM

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