MX2012009617A - Circuito convertidor de corriente directa a corriente directa para una alta conversion de voltaje de entrada a salida. - Google Patents

Abstract

La presente invención proporciona una serie de diseños de circuitos convertidores CD-CD, y convertidores CD-CD basados en tales diseños de circuito, que proporcionan una alta conversión de voltaje de entrada a salida. Los convertidores incluyen un tanque resonante y un medio para interrumpir la corriente de tanque para producir un estado de "sostenimiento" cercano a una pérdida-cero en donde se proporciona una conmutación de corriente cero y/o voltaje cero, mientras que proporciona un control sobre la cantidad de transferencia de energía. Un convertidor resonante CD-CD para un alto índice de elevación de voltaje, de acuerdo con el diseño de circuito incluye: (a) un convertidor CD-CA de bajo voltaje, (b) un tanque resonante, (c) un convertidor CA-CD de alto voltaje, (d) (i) una tierra común en una entrada y una salida sin el uso de un transformador y/o (ii) un solo interruptor controlable de alto voltaje dentro del tanque resonante.

Description

CIRCUITO CONVERTIDOR DE CORRIENTE DIRECTA A CORRIENTE DIRECTA PARA UNA ALTA CONVERSIÓN DE VOLTAJE DE ENTRADA A SALIDA CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta presente invención se relaciona en general con un aparato de conversión de energía, y más específicamente a un convertidor CD-CD para la alta conversión del voltaje de entrada-a-salida .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las arquitecturas de corriente directa (CD) son suficientemente conocidas, por ejemplo para la transmisión y la distribución de energía. Las arquitecturas de CD generalmente proporcionan una distribución eficiente (pérdida baja) de energía eléctrica en relación con las arquitecturas de corriente alterna (CA) .

La importancia de las arquitecturas de CD ha aumentado debido a factores que incluyen: (1) la confianza del equipo de computación y telecomunicaciones en energía de entrada de CD; (2) la confianza de la velocidad variable CA y controladores de CD en energía de entrada de CD; y (3) la producción de la energía CD por varias fuentes de energía renovables, tales como paneles solares fotovoltaicos .

El extenso uso de las arquitecturas de CD también ha ampliado la necesidad de circuitos convertidores de energía de CD-CD. Por otra parte, existe una necesidad adicional por circuitos convertidores de energía de CD-CD que sean eficientes y de bajo costo.

La reducción de costo se logra en parte al reducir los componentes de los convertidores de energía de CD-CD, por ejemplo al proporcionar los convertidores de CD-CD sin transformación. Dos de los convertidores cd/cd sin transformación más comunes son el convertidor de reducción 10, como se muestra en la Figura 1, para descender gradualmente el voltaje, y el convertidor elevador 12, como se muestra en la Figura 2, para elevar gradualmente el voltaje.

Mientras que ambos de estos circuitos son capaces de alcanzar una eficacia de conversión muy alta cuando la razón de voltaje de entrada-a-salida es una unidad cercana, su eficacia es menor que la óptima cuando la razón de voltaje llega a ser alta. La pérdida de eficacia, junto con otros problemas operacionales , son causados por circuitos parásitos, que incluyen tales efectos de circuito como una caída de voltaje directa de diodo, pérdidas de conducción de interruptor y de diodo, capacitancias de interruptor, capacitancia de bobina de inductora, e inductancias de conductor y residual.

Además, es conocido en el arte previo que los convertidores elevadores particularmente son susceptibles a efectos parásitos y la operación de alta eficacia requiere bajas razones de elevación, por ejemplo 1:2 o 1:3. Las proporciones de elevación más altas tales como en el intervalo de 1:10 o por arriba son por completo imprácticas bajo la luz de las restricciones de costo y eficacia, por ejemplo, como se explica en N. Mohán, T. Undeland, . Robbins, "Electrónica de energía: convertidores, aplicaciones, y diseño", Wiley, 1995.

B. Buti, P. Bartal, I. Nagy, "convertidor resonante elevador que funciona sobre su frecuencia de resonancia", EPE, Dresden, 2005, es un ejemplo de un convertidor de energía de CD-CD resonante, en donde un tanque de resonancia es excitado en su frecuencia de resonancia para alcanzar altas razones de de conversión ascendentes/descendentes sin el uso de transformadores. Un convertidor de energía de CD-CD resonante basado en puente-H fue propuesto por (D. Jovcic, "convertidor de elevación cd-cd ascendente MW para aplicaciones de tamaño MW", Instituto de Tecnología de Ingeniería, artículo IET-2009-407) y modificado para una modularidad mejorada por A. Abbas y P.Lehn (A. Abbas, P. Lehn, "Circuitos electrónicos de energía para convertidores cd a cd de alto voltaje", Universidad de Toronto, Descripción de la invención RIS#10001913, 2009-03-31) .

Existe un número de desventajas para estas topologías del arte previo.

El convertidor descrito en B. Buti, P. Bartal, I. Nagy, "Convertidor elevador resonante que funciona por arriba de su frecuencia de resonancia", EPE, Dresden, 2005, requiere dos inductores que se corresponden perfectamente, o casi perfectamente, cada uno solamente utiliza la mitad del tiempo, para funcionar correctamente. La correspondencia perfecta no es viable en muchas aplicaciones. Por otra parte, el hecho de que el inductor es utilizado solamente la mitad del tiempo con eficacia duplica los requerimientos inductivos del circuito. Esto es indeseable puesto que el inductor típicamente es el componente más costoso solo en el circuito de energía. Además, el convertidor en B. Buti, P. Bartal, I. Nagy, "El convertidor elevador resonante que opera sobre su frecuencia de resonancia", EPE, Dresden, 2005, requiere ambas, una fuente de entrada positiva y negativa. Esto frecuentemente no está a menudo disponible.

Los convertidores descritos en D. Jovcic, "Convertidor de cd-cd MW para aplicaciones de tamaño MW", Instituto de Tecnología de Ingeniería, artículo IET-2009-407 , y A. Abbas, P. Lehn, "Circuitos electrónicos de energía para convertidores cd a cd de alto voltaje", Universidad de Toronto, Descripción de la invención RIS#10001913, 2009-03-31, utiliza cuatro dispositivos de conmutación de bloqueo inverso de alto voltaje. Para aplicaciones de frecuencia media (aproximadamente 20kHz-100kHz) tales dispositivos no están ya disponibles de esa manera necesitan ser creados fuera de una serie de combinaciones de un transistor bipolar de compuerta-aislada ("IGBT") y un diodo, o un MOSFET y un diodo. Esto no solamente incrementa adicionalmente el costo del sistema sino también casi duplica las pérdidas de conducción de dispositivo del convertidor.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN En un aspecto la presente invención es un convertidor cd-cd resonante para una razón de elevación de alto voltaje, caracterizado porque el convertidor cd-cd resonante para una razón de elevación de alto voltaje comprende: un convertidor cd-ca de puente-completo o de puente-medio de bajo voltaje; un tanque resonante; un rectificador ca-cd de alto voltaje; y un interruptor controlable de alto voltaje dentro del tanque resonante, el interruptor controlable de alto voltaje que se puede operar para interrumpir la corriente en el tanque resonante al mantener un alto voltaje a través del interruptor .

En otro aspecto la presente invención es un convertidor cd-cd resonante para un razón de elevación de alto voltaje, caracterizado porque el convertidor cd-cd resonante para la razón de elevación de alto voltaje comprende: un convertidor cd-ca de bajo voltaje; un tanque resonante; un convertidor caed de alto voltaje; y uno o más de los siquientes: una tierra común en una entrada y una salida sin el uso de un transformador; y un solo interruptor controlable de alto voltaje dentro del tanque resonante.

En aun otro aspecto la presente invención es un convertidor cd-cd resonante para una razón de elevación de alto voltaje, caracterizado porque el convertidor cd-cd resonante para la razón de elevación de alto voltaje comprende: un convertidor de cd-ca de bajo voltaje; un tanque resonante; un convertidor ca-cd de alto voltaje; y un interruptor controlable de alto voltaje dentro del circuito de tanque resonante; en donde el convertidor cd-cd resonante para la razón de elevación de alto voltaje se puede operar para proporcionar uno o más de los siguientes: (i) un plano de tierra común para entrada y salida; y (ii) un transformador entre la entrada y la salida.

En todavía otro aspecto la presente invención es un convertidor cd-cd resonante para una razón de elevación de alto voltaje, caracterizado porque el convertidor cd-cd resonante para la razón de elevación de alto voltaje comprende: un convertidor cd-ca de bajo voltaje; un tanque resonante; un convertidor ca-cd de alto voltaje; un interruptor controlable de alto voltaje dentro de un circuito del tanque resonante; y un plano de tierra común para una entrada y una salida que no requiere el uso de un transformador .

En otro aspecto la presente invención es un convertidor CD-CD resonante, caracterizado porque el convertidor CD-CD resonante comprende: un circuito de convertidor CD-CD sin transformador que se puede operar para proporcionar una alta conversión de voltaje de entrada a salida, el circuito de convertidor CD-CD sin transformador incluye: un convertidor de puente-completo en un lado de bajo voltaje; un rectificador de media-onda en un lado de alto voltaje; y una tierra que es común a ambas la entrada y salida.

En todavía otro aspecto la presente invención es un convertidor CD-CD con un transformador, caracterizado porque el convertidor CD-CD con un transformador comprende: un tanque resonante; un interruptor de alto voltaje, operable con un circuito del convertidor CD-CD con un transformador para realizar el bloqueo de alto voltaje de resonancia al mantener el interruptor de alto voltaje a través del interruptor de alto voltaje sin un bloqueo inverso; un convertidor de puente-completo en un lado de bajo voltaje; y un rectificador de salida en un lado de alto voltaje.

En otro aspecto la presente invención es un convertidor de elevación CD-CD resonante con un transformador que proporciona una salida bipolar, caracterizado porque el convertidor de elevación CD-CD comprende: un bobinado de alto voltaje en el transformador; dos rectificadores de media-onda que incluyen lo siguiente: un primer rectificador de media-onda operable para suministrar la corriente a una terminal de voltaje de salida positiva; y un segundo rectificador de media-onda operable para extraer la corriente de una terminal de voltaje de salida negativa.

En aun otro aspecto la presente invención es un convertidor cd-cd resonante proporcionado para una razón de elevación de alto voltaje que comprende: (a) un convertidor cd-ca de bajo voltaje, (b) un tanque resonante, (c) un convertidor ca-cd de alto voltaje, y (d) un solo interruptor controlable de alto voltaje dentro del tanque resonante. En modalidades de la presente invención un solo interruptor controlable de alto voltaje puede ser dos MOSFETS paralelos, o una serie de MOSFETS, que funcionan en unisono.

El circuito de convertidor se puede implementar sin el uso de un transformador. El transformador puede ser incluido si se desea y/o de acuerdo con requerimientos de sistema. Por ejemplo una necesidad por aislamiento galvánico se podría tratar con el uso de un transformador.

En otro aspecto la presente invención es un convertidor CD-CD resonante que comprende: un circuito de convertidor CD-CD sin un transformador que incluye: (a) un convertidor de cd-ca de puente-completo en el lado de bajo voltaje; (b) un convertidor de ca-cd medio puente en el lado de alto voltaje; y (c) una tierra que es común a ambas la entrada y la salida, el circuito de convertidor que se puede operar para proporcionar una alta conversión de voltaje de entrada a salida .

En otro aspecto de la invención, se proporciona un circuito de convertidor de CD-CD resonante que comprende: un circuito de convertidor CD-CD con un transformador que incluye: (a) un convertidor cd-ca de puente-completo o medio-puente en el lado de bajo voltaje; (b) un rectificador ca-cd en el lado de alto voltaje; (c) un tanque resonante; y (d) un interruptor de alto voltaje que interrumpe la corriente de tanque resonante principal, el circuito de convertidor que se puede operar para permitir al interruptor de alto voltaje realizar un bloqueo de alto voltaje por el alto voltaje que es mantenido a través del interruptor.de alto voltaje, con o sin el uso del interruptor de bloqueo inverso.

Con respecto a esto, antes de explicar por lo menos una modalidad de, la invención detalladamente, se debe comprender que la invención no está limitada en su aplicación a los detalles de construcción y a los arreglos de los componentes establecidos en la siguiente descripción o ilustrados en las figuras. La invención tiene la capacidad para otras modalidades y de ser practicada y ser realizada en varias maneras. También, se debe comprender que la fraseología y la terminología empleadas aquí aparecen con el propósito de descripción y no se deben considerar como limitantes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La invención será comprendida mejor y los objetos de la invención llegarán a ser evidentes cuando la consideración se proporciona hacia la siguiente descripción detallada de la misma. Tal descripción hace referencia a las figuras anexas en donde : La Figura 1 es un diagrama de circuito que ilustra un convertidor reductor del arte previo.

La Figura 2 es un diagrama de circuito que ilustra un convertidor elevador del arte previo.

Las Figuras 3a, 3b y 3c ilustran tres implementaciones representativas del convertidor CD-CD resonante de medio-puente de la presente invención, que tiene un solo interruptor de alto voltaje.

La Figura 4 es un diagrama de circuito que ilustra una implementación de un convertidor CD-CD resonante de puente-completo de la presente invención, con un solo interruptor de alto voltaje.

Las Figuras 5a, 5b, 5c y 5d ilustran cuatro implementaciones representativas del convertidor CD-CD resonante de puente-completo de la presente invención, que tiene un solo interruptor de alto voltaje y una tierra común en la entrada y la salida.

La Figura 6 es una implementación especifica del convertidor CD-CD resonante de medio puente de la Figura 3a que emplea una combinación de interruptores MOSFET e IGBT.

La Figura 7 ilustra las formas de onda de voltaje y corriente asociadas en funcionamiento con el circuito de la Figura 6.

La Figura 8 es una implementación especifica del convertidor CD-CD resonante de puente-completo de la Figura 5a que emplea una combinación de interruptores MOSFET e IGBT, con la adición de un diodo de amortiguador.

La Figura 9 ilustra las formas de onda de voltaje y corriente asociadas en funcionamiento con el circuito de la Figura 8.

Las Figuras 10a y 10b son diagramas de circuito que ilustran implementaciones alternas del convertidor CD-CD resonante de puente-completo de la presente invención, con una tierra común para la entrada y la salida, pero sin un interruptor de alto voltaje.

Las Figuras lia, 11b y 11c ilustran los tres circuitos representativos de una implementación alterna del diseño de circuito de la presente invención que incluye el transformador .

La Figura 12 es la implementación de la Figura lid, que emplea interruptores MOSFET, con la adición de un diodo amortiguador .

La Figura 13 ilustra las formas de onda de voltaje y corriente asociadas en funcionamiento con el circuito de la Figura 12.

En las Figuras, las modalidades de la invención se ilustran a manera de ejemplo. Se debe comprender expresamente que la descripción y las Figuras se encuentran solamente con el propósito de ilustración y como una ayuda para comprender, y no están pensadas como una definición de los limites de la invención .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La invención es un diseño de circuito de convertidor resonante operable para alcanzar una alta conversión de voltaje de entrada-a-salida. En particular la invención puede incluir una serie de topologías de circuito de convertidor que proporcionen la alta conversión de voltaje de entrada-a-salida y alcancen una operación de alta eficiencia. Las topologías de circuito de convertidor pueden incluir un tanque resonante y un medio para interrumpir la corriente de tanque para producir un estado de "sostenimiento"cercano a pérdida-cero en donde se proporciona una conmutación corriente cero y/o voltaje cero, mientras que proporciona control sobre la cantidad de transferencia de energía. Específicamente, las topologías de circuito de convertidor pueden controlar la transferencia de energía al controlar la duración de la "contención" de pérdida cercana a cero. Este control de transferencia de potencia de energía se puede alcanzar usando un solo interruptor controlable de alto voltaje.

La presente invención puede evitar la circulación innecesaria de corriente durante la operación de baja potencia, con ello reducir las pérdidas dentro de los componentes de tanque y el convertidor CD/CA de bajo voltaje, y también reducir las pérdidas de conmutación basadas en la conmutación de voltaje cero del convertidor CD/CA de bajo voltaje y la conmutación de corriente cero del convertidor CD/CA de bajo voltaje. También puede ser alcanzada, la conmutación de corriente cero del interruptor controlable de alto voltaje dentro del tanque y con ello mantener bajas sus propias pérdidas de conmutación.

De acuerdo a lo aquí descrito, la presente invención puede tener varias modalidades que las presentes topologías de circuito de convertidor que proporcionan una alta conversión de voltaje de entrada-a-salida y alcanzan una alta eficiencia de operación. Ejemplos de estas modalidades se describen aquí, sin embargo un lector experimentado reconocerá que estos ejemplos no limitan el alcance de la presente invención y que otras modalidades de la presente invención también pueden ser posibles.

Para mayor claridad, el término "bajo voltaje" se utiliza en esta descripción para referirse a componentes con una clasificación de voltaje comparables a los de la entrada, y el término "alto voltaje" se utiliza en esta descripción para referirse a componentes con una clasificación de voltaje comparable a, o por arriba de, el nivel voltaje máximo observado a través del condensador de tanque resonante.

En modalidades de la presente invención, la implementación apropiada del estado de sostenimiento cercano a cero-pérdidas, puede provocar una conmutación de voltaje cero o una conmutación de corriente cero que se alcanzará para todos los interruptores controlables dentro del circuito.

Las modalidades de la presente invención pueden proporcionar un circuito de convertidor de pérdida más baja para convertidores de razón de alta conversión de voltaje de entrada-a-salida .

El diseño de circuito de la presente invención puede incluir una variedad de elementos. En una modalidad estos elementos pueden incluir: (1) un convertidor CD/AC de entrada; (2) un tanque resonante; (3) un medio de interrupción de tanque (tal como un interruptor como se describió aquí); y (4) un rectificador de salida. El rectificador de salida puede, por ejemplo, incluir un inductor de filtro que limita el índice de subida de corriente en el diodo de salida. Con respecto a la entrada CD/CA, un lector experimentado reconocerá que un número de diferentes tipos de inversores pueden ser apropiados, por ejemplo, tal como un inversor tipo medio-puente o puente-completo. Un lector experimentado reconocerá además que el rectificador de salida puede incluir cualquier etapa de rectificador de salida, por ejemplo, tal como un rectificador de medio-puente o puente-completo. En algunas modalidades de la presente invención, se puede incluir un transformador en el circuito, antes de la etapa de rectificación de salida.

En una modalidad de la presente invención, el diseño de circuito puede ser un circuito que incluye: (1) un convertidor CD/CA de puente-completo; (2) un tanque resonante que consiste en dos componentes L y un componente C; (3) un interruptor de interrupción de tanque; y (4) una etapa de rectificador de salida (puente-completo o medio-puente) , en donde una tierra común se puede proporcionar para ambos, el voltaje de entrada y el voltaje de la salida. El circuito puede, o no puede, incluir un transformador. En una modalidad de la presente invención en donde se utiliza un rectificador de salida de puente-completo también puede ser requerido un transformador. En una modalidad de la presente invención que incluye un transformador, los componentes L resonantes se pueden integrar en el diseño de transformador. Las modalidades posibles de la presente invención que incluyen tal diseño de circuito se muestran en las Figuras 5a a 5d.

De acuerdo a lo aquí descrito, y como un lector experimentado reconocerá, las modalidades de la presente invención pueden incluir un transformador, o pueden ser sin transformador. La opción para incluir un transformador en una modalidad de la presente invención se puede basar en las especificaciones del circuito de la modalidad de la presente invención, u otras preferencias o consideraciones. Este documento fundamenta y describe algunos ejemplos de ambos: modalidades de la presente invención que incluyen un elemento de transformador; y modalidades de la presente invención que no incluyen un elemento de transformador, y por lo tanto son sin transformador.

Las Figuras lia, 11b y 11c muestran modalidades de la presente invención que son los circuitos 42, 44 y 46 respectivamente, que incluyen una implementación alterna, en donde bobinados adicionales fueron agregados al núcleo magnético del inductor principal de esa manera disminuir la tensión de voltaje en el interruptor Sx. La adición de bobinados puede convertir el inductor L en un transformador con aislamiento, lo cual proporciona opciones adicionales de implementación de circuito. La modalidad de la presente invención mostrada en la Figura 11c puede proporcionar una salida bipolar para permitir que sea alcanzado un voltaje de salida diferencial de 2 x V2 mientras que mantiene un voltaje a tierra en el nivel V2.

De acuerdo a lo mostrado en la Figura 12, un circuito 48 puede ser una implementación práctica del circuito mostrado en la Figura 11c. La rama de magnetización de transformador puede proporcionar la inductancia de tanque resonante principal "L" . A través de un diseño de transformador apropiado, la inductancia de filtro "Lf" también se puede integrar en el transformador. Esto puede ser realizado al diseñar el transformador para tener inductancia de escape de valor "Lf". Como se muestra en la Figura 12 todos los interruptores se pueden implementar usando OSFETs. Un circuito amortiguador se puede emplear para limitar el voltaje transitorio a través del MOSFET de alto voltaje en el final del periodo de conducción. Siempre que el voltaje V2 sea más bajo que el rango de voltaje del MOSFET de alto voltaje, la amortiguación puede consistir de un solo diodo del drenaje del MOSFET hacia la salida positiva V2. Esto puede permitir que energía normalmente perdida en el circuito amortiguador sea transferida hacia la salida, con ello producir un amortiguador casi sin pérdida. Esto puede mejorar eficiencia total de convertidor.

Como se muestra en la Figura 13, las modalidades de la presente invención pueden producir resultados particulares 50 que incluyen señales de regulación para el convertidor de la Figura 12, junto con el voltaje importante y las formas de onda de corriente. Lo siguiente es una descripción de un método de ciclo de conmutación posible: 1. En el tiempo 0.900 ms el ciclo puede iniciar con el encendido de los interruptores SI, S2p y Sx.

De ahí la energía se puede transferir en el tanque resonante como se puede ver por el voltaje positivo Vin y la corriente de entrada de tanque positiva II. 2. Cuando la corriente de tanque II alcanza un cero los interruptores SI y S2p pueden apagarse, casi inmediatamente después de lo cual los interruptores S2 y Slp pueden encenderse. Esto puede hacer que la polaridad de voltaje de entrada llegue a ser negativa al mismo tiempo que la corriente llega a ser negativa. 3. El interruptor Sx puede apagarse al mismo tiempo como SI y S2p, aunque el diodo de cuerpo de MOSFET puede permitir la conducción de la corriente negativa. Si las pérdidas en el canal de conducción de MOSFET se calculan para ser más bajas que las pérdidas de conducción de diodo de cuerpo, entonces el MOSFET se debe mantener encendido por la duración del pulso de corriente negativa para reducir las pérdidas de conducción. 4. Cuando la corriente alcanza el cero el interruptor Sx debe estar apagado. Esto puede interrumpir la corriente de tanque y permitir que el circuito entre a un "estado de sostenimiento" de pérdida cerca de cero en donde la operación de convertidor se suspende y se mantiene en un estado casi sin pérdida . 5. La duración del estado de sostenimiento se puede variar para controlar la cantidad de transferencia de energía media de la entrada a la salida. Después del estado de sostenimiento puede seguir otro ciclo similar de operación.

La transferencia de energía de tanque resonante a la salida puede ocurrir dos veces por período, una vez a la salida cd positiva, una vez a la salida cd negativa. La transferencia de energía a la salida positiva puede ocurrir inmediatamente después del encendido de los interruptores SI y S2p. La transferencia de la energía hacia la salida negativa puede ocurrir inmediatamente después del encendido de los interruptores S2 y Slp.

En una modalidad de la presente invención, se puede proporcionar un circuito de forma que consiste de un convertidor cd-ca seguido por un tanque resonante (paralelo) con un solo interruptor de alto voltaje controlable, seguido por un convertidor CA-CD.

Las modalidades de la presente invención que incluye la configuración de convertidor CD-CD resonante de "tanque flotante de medio-puente", se muestran en las Figuras 3a, 3b y 3c en tres implementaciones representativas especificas. La modalidad de la presente invención mostrada en la Figura 3a, puede ser un circuito 14 que no incluye un inductor de filtro de salida. La Figura 3a ilustra el concepto de diseño de circuito básico de la presente invención, y presenta un convertidor de tanque flotante de medio-puente de acuerdo con la presente invención. La modalidad de la presente invención mostrada en la Figura 3b puede ser un circuito 16 que incluye un inductor de filtro de salida. Para la mayoría de las implementaciones de la invención, es un requerimiento práctico incluir un inductor de filtro. Hablando en general, hay dos ubicaciones en donde es apropiado agregar el inductor de filtro. El primero se ilustra en la Figura 3b. El segundo se muestra en la Figura 3c, la cual muestra una modalidad de la presente invención que puede ser un circuito 18 que incluye un inductor de filtro integrado en el tanque.

Conforme se muestra en la Figura 4, en una modalidad de la presente invención el circuito 20 puede ser una configuración de "tanque flotante de puente-completo" del diseño de circuito ilustrado en las Figuras 3a, 3b, y 3c. La Figura 4 puede ser una extensión del convertidor ilustrado en las Figuras 3a, 3b y 3c. Un lector experimentado reconocerá que el circuito 20 mostrado en la Figura 4, en relación con los circuitos 22, 24, y 26 mostrados en las Figuras 5a, 5b, 5c, y 5d respectivamente, por ejemplo, pueden carecer de una tierra común en la entrada y la salida y por lo tanto puede ser indeseable para muchas aplicaciones sin transformador. En modalidades de la presente invención un transformador de aislamiento se puede agregar entre el condensador y el rectificador de diodo, para permitir poner a tierra a ambas, las fuentes de voltaje de entrada y salida.

Las modalidades de la presente invención, como se muestra en las Figuras 5a, de 5b, 5c y 5d, pueden representar variantes del convertidor CD-CD resonante de puente-completo de la presente invención, y pueden incluir un solo interruptor de alto voltaje, y una tierra común para la entrada y la salida. Más específicamente: la modalidad de la presente invención mostrada en la Figura 5a, puede ser un circuito 22 en donde la corriente de inductor se puede conmutar por el solo interruptor de alto voltaje (Sx) ; la modalidad de la presente invención mostrada en la Figura 5b, puede ser un circuito 24 en donde la corriente de condensador se puede conmutar por el solo interruptor de alto voltaje (Sx) ; la modalidad de la presente invención mostrada en la Figura 5c, puede ser un circuito 26 que es similar al circuito 22 mostrado en la Figura 5a, y el circuito 26 mostrado en la Figura 5c puede incluir una corriente de inductor que se puede conmutar por Sx y el inductor de filtro se puede integrar dentro del tanque; y la modalidad de la presente invención mostrada en la Figura 5d, puede ser similar a un circuito 28 que es similar al circuito 24 mostrada en Figura 5b, y el circuito 28 mostrado en la Figura 5d puede incluir una corriente de condensador que se pueda conmutar por el Sx y el inductor de filtro se puede integrar dentro del tanque.

Se debe entender que el convertidor CD-CD de la presente invención como se muestra en las Figuras 5a, 5b, 5c y 5d, en relación con las extensiones de puente-completo del arte previo de circuitos de medio-puente, puede exhibir un grado significativo de asimetría. Particularmente la asimetría se puede exhibir en que la puesta a tierra es asimétrica, la configuración de interruptor de entrada es asimétrica, y la etapa de salida es asimétrica.

Un lector experimentado reconocerá que son posibles otras variantes y modalidades de la presente invención. Por ejemplo una modalidad de la presente invención puede utilizar dispositivos IGBT de bloqueo inverso emergentes, en cuyo caso Sx puede ser eliminado, pero el SI y S2 cada puede uno necesitar consistir de un IGBT de bloqueo inverso de alto voltaje. Tal modalidad de la presente invención puede producir de manera precisa el mismo voltaje y formas de onda de corriente dentro del circuito de tanque y salida. Son posibles numerosas variaciones diferentes.

En una modalidad de la presente invención, el diseño de circuito puede ser tal que el interruptor de alto voltaje no necesite se de un bloqueo inverso, y asi los MOSFETs o IGBTs se pueden utilizar en lugar de, por ejemplo, los tiristores (los cuales limitan las frecuencias de conmutación a valores excesivamente bajos) , o combinaciones de serie-diodos-MOSFET/serie-diodos-IGBT .

También, en modalidades de la presente invención, los diseños de circuito pueden utilizar un tanque eléctricamente flotante, como se explica adicionalmente adelante.

Ciertos aspectos de la invención se explican con mayor detalle adelante, sin embargo estos detalles no se deben interpretar como una limitación del alcance de la invención de ninguna manera, sino como ejemplos de modalidades de la presente invención.

El Convertidor de Tanque Flotante de Medio-Puente: El convertidor de tanque flotante de medio-puente se puede incluir en modalidades de la presente invención. En tal modalidad de la presente invención, el proceso de conmutación puede variar ligeramente con base en el tipo de interruptores usados y la ubicación/orientación del interruptor de alto voltaje (Sx) dentro del circuito de tanque. Se proporciona aquí una descripción de un proceso de conmutación posible a ser utilizado en una modalidad de la presente invención con referencia a una topología 30 en donde SI y S2 son implementados usando los MOSFETS y el Sx es implementado con el uso de un IGBT de alto voltaje, como se muestra en la Figura 6.

En una modalidad de la presente invención, como se mostró en la Figura 7, los resultados de forma de onda 32 del uso de la modalidad pueden mostrar formas de onda de voltaje y corriente particulares asociadas con un convertidor de tanque flotante de medio-puente. Por ejemplo, el convertidor puede funcionar en un modo en donde la corriente de inductor no está oscilando continuamente sino que se interrumpe, una vez cada período, por el único interruptor de alto voltaje, Sx.

Un ejemplo de la operación del circuito puede ser como sigue : 1. SI y Sx pueden activar para iniciar un ciclo de oscilación resonante de LC. Para la orientación dada del IGBT (Sx) , la condición inicial en el voltaje de condensador puede ser aproximadamente -V2. 2. La corriente II puede ser positiva y el voltaje de entrada Vin puede ser positivo para la mitad de un ciclo, transfiriendo energía dentro del circuito. 3. Una vez que el Vcg alcanza el V2, los conductores de diodo de salida e II se pueden transferir hacia la salida, logrando una transferencia de energía de salida (el índice rápido de subida de la corriente de salida se puede reducir a través de la introducción de un índice-de-cambio-de-corriente adicional que limita el inductor colocado ya sea en serie con el diodo de salida o el condensador de tanque) . 4. En el cruce a cero de la corriente de entrada el SI puede ser apagado y el S2 puede se encendido. El diodo de salida puede ser apagado en este momento y el diodo conductor inverso IGBT puede encenderse en ese momento. Esto permite que la oscilación de tanque continúe, con ello recargar el condensador a - V2, como preparación del siguiente ciclo. 5. Cuando la corriente II intenta otra vez ir al positivo, el IGBT puede estar en un estado "apagado", así interrumpir la oscilación de tanque en un cruce de cero de corriente . 6. El circuito entonces puede en un "estado de sostenimiento" hasta que sea requerido un nuevo pulso de energía .

El convertidor de Tanque Flotante de Puente-completo con Tierra Común La modalidad de la presente invención puede incluir un convertidor de tanque flotante de puente-completo con tierra común. En tales modalidades de la presente invención el proceso de conmutación puede variar ligeramente con base en el tipo de interruptores usados y la ubicación/orientación del interruptor de alto voltaje (Sx) dentro del circuito de tanque. Una modalidad de la presente invención incluye un convertidor de tanque flotante de puente-completo con una tierra común puede incluir una topología 34 en donde los cuatro interruptores SI, Slp, S2 y S2p se implementan usando los MOSFETS y el Sx se implementa usando un IGBT de alto voltaje, como se muestra en la Figura 8. En una modalidad de la presente invención que incluye un convertidor de tanque flotante de puente-completo con tierra común, un circuito amortiguador se puede emplear para limitar el voltaje transitorio a través del MOSFET de alto voltaje en el final del período de conducción. El amortiguador puede consistir de un solo diodo del colector del IGBT hacia la salida. Esto puede permitir que energía normalmente perdida en el circuito amortiguador sea transferida hacia la salida, con ello producir un amortiguador casi sin pérdida. Tales modalidades de la presente invención pueden mejorar la eficiencia de convertidor total.

En una modalidad de la presente invención, como se muestra en la Figura 9, los resultados de forma de onda 36 del uso de la modalidad pueden mostrar formas de onda de voltaje y corriente particulares asociadas con éste un convertidor de tanque flotante de puente-completo con tierra común. El convertidor puede operar en un modo en donde la corriente de inductor no está oscilando continuamente sino que es interrumpida, una vez cada periodo, por el único interruptor de alto voltaje, Sx.

Un ejemplo de la operación del circuito puede ser como sigue : 1. Para la orientación dada del IGBT (Sx) , SI, S2p y Sx pueden activarse para iniciar un ciclo de oscilación resonante LC. 2. La corriente II puede ser positiva y el voltaje de entrada Vin puede ser positivo para la mitad de un ciclo, transfiriendo energía dentro del circuito. 3. Cuando el II cruza el cero el SI, S2p pueden apagarse y el S2 y Slp pueden encenderse. Alguna vez durante el II negativo el interruptor Sx se puede apagar de manera sin pérdida puesto que la corriente está fluyendo en el diodo anti-paralelo . 4. Cuando Vcg alcanza el V2 la energía puede iniciar a ser transferida hacia la salida. Esto puede continuar hasta que la corriente 12 decae a cero. 5. El voltaje de condensador entonces puede estar en un "estado de sostenimiento" hasta que se requiera un nuevo pulso de energía.

El convertidor de Puente-completo con Tierra Común y Dispositivos de Carburo de Silicio La modalidad de la presente invención puede incluir un convertidor de tanque flotante de puente-completo con tierra común que se puede operar para transferir energía durante ambos, los medios ciclos positivo y negativo de la corriente de tanque, sin el uso de un transformador, mientras que mantiene una tierra común en la entrada y salida, según sea necesario para muchas aplicaciones. El propósito de Sx en este circuito puede ser alcanzar una conmutación corriente cero/voltaje cero mientras que aun ofrece control sobre la cantidad de transferencia de energía. Así puede ser alcanzada una pérdida de conmutación cercana a cero mientras que simultáneamente mantiene control sobre la cantidad de transferencia de energía.

Debido a que el dispositivo de conmutación de carburo de silicio llega a ser más eficiente en costo eventualmente puede valer la pena que puede llegar a eliminarse el Sx. No obstante, todavía puede ser deseado un arreglo de tierra común con capacidad de transferir energía durante ambos medios ciclos positivo y negativo de la corriente de tanque. Las topologías de circuito 38 y 40 de las Figuras 10a y 10b logran esto. Estas topologías se pueden relacionar con los diseños de circuito mostrados en las Figuras 5a y 5c. Como los dispositivos de carburo de silicio pueden ofrecer pérdidas de conmutación enormemente reducidas (especialmente la eliminación de la corriente de recuperación inversa de diodo) , se puede sacrificar mantener una conmutación de voltaje cero/corriente cero sin impactar negativamente la eficiencia. La transferencia de energía entonces se puede alcanzar mediante el control de frecuencia, como es común en otros convertidores resonantes, ver: R. Erickson,- D. Maksimovic, "fundamentos de la Electrónica de Energía", Editores de Kluwer Academic Publishers, 2001.

El convertidor de puente-completo con tierra común puede ofrecer ventajas importantes en comparación a los convertidores resonantes convencionales como se redactó en R. Erickson, D. Maksimovic, "Fundamentos de la Electrónica de Energía," editores de Kluwer Academic Publishers, 2001. Específicamente la topología de una modalidad de la presente invención que incluye un convertidor de puente-completo con una tierra común puede ofrecer la tierra común en la entrada y salida junto con una alta razón de elevación y puede ofrecer la transferencia de energía en el tanque durante ambos medios ciclos positivo y negativo de la corriente de tanque.

Como ejemplos de las modalidades de la presente invención y ventajas que éstas ofrecen sobre el arte previo, las ventajas de características particulares de dos arreglos de circuito principales (un convertidor de tanque flotante de medio-puente, y un convertidor de tanque flotante de puente-completo con tierra común) sobre el arte previo se describirán adelante. Un lector experimentado reconocerá que las características y ventajas discutidas adelante son proporcionadas simplemente como ejemplos, y otras modalidades y ventajas también son posibles.

El Convertidor de Tanque Flotante del Medio-puente : Las modalidades de la presente invención que incluyen un convertidor de tanque flotante de medio-puente pueden ofrecer ventajas particulares sobre el arte previo. Algunas de estas ventajas incluyen lo siguiente: 1. Con respecto al circuito de A. Abbas, P. Lehn, "Circuitos electrónicos de energía para convertidores cd a cd de alto voltaje", Universidad de Toronto, descripción de la invención RIS#10001913, 2009-03-31, o la de D. Jovcic, "Convertidor cd-cd de elevación MW para aplicaciones de tamaño MW", Instituto de Tecnología de Ingeniería, artículo IET-2009-407, los circuitos de medio-puente de la presente invención pueden utilizar solamente un dispositivo de alto voltaje, etiquetado: Sx. Además el Sx puede no necesitar ser un dispositivo de bloqueo inverso. 2. Un solo interruptor de alto voltaje puede ser operable en las modalidades de la presente invención para interrumpir la operación resonante del convertidor, con ello controlar la transferencia de energía. 3. SI y S2 se pueden implementar en las modalidades de la presente invención usando solamente componentes de bajo voltaje, reduciendo las pérdidas. 4. Con respecto a la invención de B. Buti, P. Bartal, I. Nagy, "Convertidor elevador resonante que opera sobre su frecuencia de resonancia", EPE, Dresden, 2005, las modalidades de la presente invención pueden requerir solamente una sola fuente y un solo inductor de tanque. 5. Las modalidades de la presente invención pueden proporcionar una conmutación de corriente cero/voltaje cero del convertidor de entrada CA/CD.

El Convertidor de Tanque Flotante de Puente-completo con Tierra Común Las modalidades de la presente invención que incluyen un convertidor de tanque flotante de puente-completo con tierra común pueden ofrecer ventajas particulares sobre el arte previo. Algunas de estas ventajas incluyen lo siguiente: 1. En comparación con el circuito de A. Abbas, P. Lehn, "Circuitos electrónicos de energía para convertidores cd a cd de alto voltaje", Universidad de Toronto, Descripción de la invención RIS#10001913, 2009-03-31, o la de D. Jovcic, "Convertidor cd-cd MW de elevación para aplicaciones de tamaño de MW", Instituto de Tecnología de Ingeniería, artículo IET-2009-407, el circuito de las modalidades de la presente invención puede funcionar con solamente un dispositivo de alto voltaje, etiquetado Sx, como se muestra en las Figuras 3a, 3b, 3c, y 3d. Además el Sx puede no necesitar ser un dispositivo en bloqueo inverso. 2. En comparación con el circuito de P. Lehn, "Un circuito de convertidor cd/cd resonante de bajo conteo de interruptor para razones de conversión de voltaje altas de entrada-a-salida", Universidad de Toronto, Descripción de la invención RIS#10001968 , 2009-08-13, o el circuito de medio-puente de la presente invención, el convertidor CD-CD de puente-completo de las modalidades de la presente invención puede proporcionar una transferencia de aproximadamente el doble de transferencia de energía puesto que la energía se puede transferir desde la fuente dentro del tanque durante ambos, los medios ciclos positivo y negativo de la corriente de tanque. 3. Las modalidades de la presente invención pueden proporcionar una conmutación de corriente cero/voltaje cero del convertidor de entrada ca/cd. 4. En modalidades de la presente invención la tierra común se puede proporcionar entre la fuente de voltaje de entrada y la fuente de voltaje de salida. 5. En modalidades de la presente invención un solo interruptor de alto voltaje puede ser operable para interrumpir la operación resonante del convertidor, con ello controlar la transferencia de energía.

Un lector experimentado reconocerá que son posibles numerosas implementaciones de la tecnología de la presente invención. Los diseños de circuito de las modalidades de la presente invención pueden presentar una estructura modular y por lo tanto pueden ser agregados o retirados componentes, mientras que proporcionan la funcionalidad del diseño, como se describió anteriormente. Por ejemplo, las modalidades particulares del convertidor CD-CD de la presente invención pueden ser sin transformador. En otras modalidades de la presente invención puede ser deseable incluir un transformador en el circuito, tal como el circuito mostrado en la Figura 4. Por ejemplo, un transformador se podría incluir entre cualquiera el inductor de tanque resonante o condensador de tanque resonante y el rectificador de diodo en el circuito demostrado en la Figura 4. También, mientras que se describe el uso de Sx para algunas modalidades de la presente invención, este componente se puede eliminar mediante, por ejemplo, con el uso de dispositivos IGBT de bloqueo inverso emergentes, en donde SI y S2 cada uno necesitaría consistir de un IGBT de bloqueo inverso de alto voltaje.

Un lector experimentado reconocerá que en las modalidades de la presente invención los aspectos específicos de las topologías descritas y mostradas aquí se pueden modificar, sin separarse de la esencia, los elementos esenciales y funciones esenciales de las topologías. Por ejemplo, en el diseño de circuito 42 mostrado en la Figura 11(b), si el Lf y C están en serie sin un punto medio, puede ser posible intercambiar el Lf y C. De manera similar, cuando es utilizado con un transformador, cualquier número de bobina conocida de salida y configuraciones de rectificador se pueden aplicar para alcanzar el mismo objetivo.

En una modalidad de la presente invención los elementos de conmutación, por ejemplo como se muestra en Figura 10(b) se pueden emplear dispositivos de carburo de silicio. La conmutación se puede realizar para proporcionar una conmutación del voltaje de onda cuadrada entre +V1 y -VI hacia el circuito de tanque. La conmutación realizada para proporcionar un voltaje de onda cuadrada puede ser conmutada entre +V1 y 0 (o entre 0 y - VI) hacia el circuito de tanque. La conmutación de voltaje de entrada de tanque puede ocurrir entre +V1 y -VI cuando opera cerca de la energía clasificada y entre +V1 y 0 (o entre 0 y -VI) bajo un baja potencia. Alternativamente, los elementos mencionados en este párrafo se pueden utilizar en una topología en donde el inductor Lf se desplaza a la trayectoria de salida (tal como se muestra en la Figura 10a) .

Deberá ser apreciado por las personas experimentadas en la técnica que otras variaciones de las modalidades aquí descritas también se pueden practicar sin salirse del alcance de la invención. Por lo tanto otras modificaciones son posibles. Un lector experimentado reconocerá que existen numerosos usos para la tecnología de convertidor CD-CD descrita. Los convertidores CD-CD de la presente invención pueden proporcionar una alternativa de bajo costo, eficiente, para numerosos componentes que proporcionan una alta conversión de voltaje de entrada-a-salida. Más aun, se pueden utilizar los convertidores CD-CD con altas razones de amplificación que son modalidades de la presente invención para crear un bus de CD de voltaje fijo en aplicaciones de energía renovable/alternativa.

Claims (19)

REIVINDICACIONES

1. Un convertidor cd-cd resonante para una razón de elevación de alto voltaje, caracterizado porque el convertidor cd-cd resonante para la razón de elevación de alto voltaje comprende : (a) un convertidor cd-ca de puente-completo o medio-puente de bajo voltaje; (b) un tanque resonante; (c) un rectificador ca-cd de alto voltaje; y (d) un interruptor controlable de alto voltaje dentro del tanque resonante, el interruptor controlable de alto voltaje que se puede operar para interrumpir la corriente en el tanque resonante al mantener un alto voltaje a través del interruptor.

2. El convertidor cd-cd resonante para la razón de elevación de alto voltaje de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el interruptor controlable de alto voltaje solamente bloquea la corriente en una dirección.

3. El convertidor cd-cd resonante para una razón de elevación de alto voltaje de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el interruptor controlable de alto voltaje es un interruptor de alto voltaje que no tiene ninguna característica de bloqueo inverso.

4. El convertidor cd-cd resonante para la razón de elevación de alto voltaje de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque un circuito de amortiguador sin pérdida es introducido al convertidor cd-cd resonante para la razón de elevación de alto voltaje al conectar un diodo de cualquiera de: (a) un drenaje del interruptor de alto voltaje que es un MOSFET de alto voltaje; (b) un colector del interruptor de alto voltaje que es un IGBT; o (c) un ánodo del interruptor de alto voltaje que es un tiristor ; a un terminal de salida del convertidor cd-cd resonante para la razón de elevación de alto voltaje.

5. El convertidor cd-cd resonante para la razón de elevación de alto voltaje de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el convertidor cd-cd resonante para la razón de elevación de alto voltaje incorpora un transformador, el transformador se puede operar para proporcionar el aislamiento eléctrico entre la entrada y la salida.

6. El convertidor cd-cd resonante para la razón de elevación de alto voltaje de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque un rectificador de salida es conectado para poder operarse para proporcionar salida cd bipolar (positiva y negativa) .

7. El convertidor cd-cd resonante para la razón de elevación de alto voltaje de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque un circuito de amortiguador sin pérdida es introducido al convertidor cd-cd resonante para la razón de elevación de alto voltaje al conectar un diodo de una terminal del interruptor controlable de alto voltaje con una terminal de salida del convertidor cd-cd resonante para la razón de elevación de alto voltaje, de manera que uno o más picos de voltaje sean sujetados a través del interruptor controlable de alto voltaje.

8. El convertidor cd-cd resonante para la razón de elevación de alto voltaje de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el interruptor controlable de alto voltaje se puede operar en sincronismo con el convertidor caed de puente-completo o medio-puente de bajo voltaje, y por el que uno o más los eventos de conmutación de uno o más interruptores de convertidor cd-ca ocurre en un cruce a cero de las corrientes de uno o más interruptores del convertidor cd-ca respectivos.

9. El convertidor cd-cd resonante para la razón de elevación de alto voltaje de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el interruptor controlable de alto voltaje se puede operar de modo que uno o más eventos de conmutación del interruptor controlable de alto voltaje ocurre en un cruce a cero de la corriente del interruptor controlable de alto voltaje.

10. El convertidor cd-cd resonante para la razón de elevación de alto voltaje de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la duración de la no-conducción del interruptor controlable de alto voltaje es variable para regular el flujo de energía de la entrada a la salida.

11. Un convertidor cd-cd resonante para la razón de elevación de alto voltaje, caracterizado porque el convertidor cd-cd resonante para la razón de elevación de alto voltaje comprende : (a) un convertidor cd-ca de bajo voltaje; (b) un tanque resonante; (c) un convertidor ca-cd de alto voltaje; y d) uno o más de los siguientes: (i) una tierra común en una entrada y una salida sin el uso de un transformador; y ii) un solo interruptor controlable de alto voltaje dentro del tanque resonante.

12. Un convertidor cd-cd resonante para la razón de elevación de alto voltaje, caracterizado porque el convertidor cd-cd resonante para la razón de elevación de alto voltaje comprende : (a) un convertidor cd-ca de bajo voltaje; (b) un tanque resonante; (c) un convertidor ca-cd de alto voltaje; y (d) un interruptor controlable de alto voltaje dentro del circuito de tanque resonante; en donde el convertidor cd-cd resonante para la razón de elevación de alto voltaje se puede operar para proporcionar uno o más de los siguientes: (i) un plano de la tierra común para la entrada y la salida; y (ii) un transformador entre la entrada y la salida.

13. Un convertidor cd-cd resonante para la razón de elevación de alto voltaje, caracterizado porque el convertidor cd-cd resonante para la razón de elevación de alto voltaje comprende : (a) un convertidor cd-ca de bajo voltaje; (b) un tanque resonante; (c) un convertidor ca-cd de alto voltaje; (d) un interruptor controlable de alto voltaje dentro de un circuito del tanque resonante; y (e) un plano de la tierra común para una entrada y una salida que no requiere el uso de un transformador.

14. El convertidor cd-cd resonante para la razón de elevación de alto voltaje de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el interruptor controlable de alto voltaje se puede operar para interrumpir la corriente del circuito del tanque resonante.

15. Un convertidor CD-CD resonante, caracterizado porque el convertidor CD-CD resonante comprende: (a) un circuito de convertidor de CD-CD sin transformador que se puede operar para proporcionar una alta entrada a la conversión de voltaje de salida, el circuito convertidor de CD-CD sin transformador incluye: (i) un convertidor de puente-completo en un lado de bajo voltaje; (ii) un rectificador de media-onda en un lado de alto voltaje; y (iii) una tierra que es común a ambas, la entrada y salida .

16. Un convertidor de CD-CD con un transformador, caracterizado porque el convertidor de CD-CD con un transformador comprende: (a) un tanque resonante; (b) un interruptor de alto voltaje, operable con un circuito del convertidor de CD-CD con un transformador para realizar el bloqueo de alto voltaje de la resonancia manteniendo el interruptor de alto voltaje a través del interruptor de alto voltaje sin bloqueo inverso; (c) un convertidor de puente-completo en un lado de bajo voltaje; y (d) un rectificador de salida en un lado de alto voltaje.

17. Un CD-CD resonante eleva el convertidor con un transformador que proporciona salida bipolar, caracterizado porque el convertidor elevador de CD-CD comprende: (a) una bobina de alto voltaje en el transformador; (b) dos rectificadores de media-onda que incluyen lo siguiente : (i) un primer rectificador de media-onda operable para proporcionar corriente a una terminal de voltaje de salida positiva; y (ii) un segundo rectificador de media-onda operable par suministrar corriente a una terminal de voltaje de salida negativa .

18. El convertidor de elevación CD-CD resonante con un transformador que proporciona salida bipolar de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la conversión DC-AC de entrada es realizada por un puente-completo o medio-puente .

19. El convertidor de elevación CD-CD resonante con un transformador que proporciona salida bipolar de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el tanque resonante contiene una serie de combinaciones de un elemento capacitivo, de un elemento inductivo y un transformador con inductancia de magnetización baja, o equivalente.