Conception d'un Convertisseur DC-DC ZVT à Gain Élevé avec Commutation Douce Durable

Pour répondre aux exigences de performance des convertisseurs d'interface électrique dans les véhicules à hydrogène, un convertisseur DC-DC à gain élevé avec une structure à terre commune et un fonctionnement par transition de tension nulle (ZVT) est proposé. Le convertisseur utilise deux cellules boost entrelacées dans une configuration d'entrée parallèle sortie série (IPOS) pour atteindre un faible ondulation de courant d'entrée et un gain de tension élevé. Un circuit auxiliaire unique permet une commutation douce pour tous les interrupteurs pendant la mise sous tension et la mise hors tension, tandis que les diodes fonctionnent sous commutation à courant nul (ZCS), réduisant ainsi les pertes de commutation et de récupération inverse. De plus, la contrainte de tension sur les dispositifs est limitée à la moitié de la tension de sortie, permettant l'utilisation de composants moins classés. Un prototype de 1 kW fonctionnant à 50 V d'entrée et 400 V de sortie à 50 kHz a été validé expérimentalement. Le convertisseur atteint une efficacité supérieure à 92,5 %, avec un pic à 95,46 % et jusqu'à 97,41 % à des tensions d'entrée plus élevées, tout en maintenant une performance de sortie stable. Ces résultats démontrent la pertinence du convertisseur proposé pour des applications basées sur des piles à hydrogène à haute efficacité.