Esquema tolerante a fallas de transistores del lado de carga aplicado a convertidores CC-CC con puentes duales activos trifásicos

Abstract

[EN] This work proposes a fault-tolerant new mode operation applied to three-phase dual active bridge dc-dc converters (CPDA3) when a transistor open-circuit fault occurs on the load-side bridge. The proposal is to modify the signals of transistor activation, in order to keep the power transfer within certain limits after reconfiguration. This approach does not introduce additional computational costs and does not require the incorporation of additional components or circuits to the original topology. The maximum power that can be transferred is larger compared to previous proposals. In addition, the output voltage ripple is significantly reduced, which allows the expected lifetime of the filter capacitors to be increased. Simulation and experimental results of a 1.5 kW prototype are presented to validate the theoretical analysis and the feasibility of the proposal.

[ES] Este trabajo propone un nuevo funcionamiento en modo tolerante a fallas aplicado a convertidores CC-CC con Puentes Duales Activos Trifasicos (CPDA3) cuando ocurre una falla de circuito abierto de transistor en el puente del lado de la carga. La propuesta consiste en modificar las senales de activación de los transistores, para lograr mantener la transferencia de potencia dentro de determinados limites despues de la reconfiguración. Este enfoque no introduce costos computacionales adicionales y no requiere la incorporacion de componentes o circuitos adicionales a la topología original. La potencia maxima que se puede transferir es mayor comparado conlas propuestas anteriores. Ademas, la ondulación de la tensión de salida se reduce significativamente, lo que permite aumentar la vida util esperada de los capacitores del filtro. Se presentan los resultados de la simulación y experimentales de un prototipo de 1.5 kW para validar el analisis teórico y la viabilidad de la propuesta.