Solar-Powered Isolated Bidirectional DC–AC Converter for Microgrid and Distributed Energy Systems
Notice bibliographique
Résumé
The reliable operation of microgrids and distributed energy systems requires efficient bidirectional conversion between DC and AC domains under varying voltage levels. Conventional converters suffer from limited efficiency and restricted voltage conversion capability when interfacing with solar photovoltaic sources. To address limitation, an isolated bidirectional DC–AC converter has been developed, incorporating a high-frequency transformer with a turns ratio of 5:25, resonance inductance of 46 µH, and mutual inductance of 190 µH. The proposed design enables wide voltage conversion with both step-up and step-down operation, governed by modulation indices formulated through resonant tank analysis. Hardware validation demonstrates stable operation with zero-voltage switching (ZVS) at full load, significantly reducing switching losses. Experimental results indicate that in AC–DC mode, the system achieves a peak efficiency of 95.2% at a rated power of 800 W, while in DC–AC mode, efficiency remains above 93% across the operating range. Harmonic analysis confirms that total harmonic distortion (THD) is maintained below 3.5% in AC–DC conversion and 4.2% in DC–AC conversion, ensuring compliance with grid standards. These results establish the proposed isolated bidirectional converter as a robust and cost-effective solution for renewable-powered systems, offering high efficiency, reliable voltage regulation, and suitability for future smart grid and electric vehicle charging applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».