توضیحات
عنوان: روش های سوییچینگ نرم در مبدل های DC به DC بالابرنده در مدارهای فشارقوی
- مرور و معرفی مبدل های DC/DC فزاینده غیر ایزوله
- مقدمه
- مبدلهای افزاینده بهره بالا
- جمع بندی
- مبدل باکبوست سوئیچینگ نرم PWM با تکنیک تقسیم جریان
- مقدمه
- شرح و عملکرد مدار
- نتایج شبیه سازی
- جمع بندی
- یک مبدل بوست جدید با کلید زنی نرم در شرایط ZCS
- مبدل پیشنهادی
- نتایج شبیه سازی
- جمع بندی
- ارائه یک مبدل بوست رزنانسی جدید تحت شرایط سوئیچینگ نرم
- مقدمه
- مبدل پیشنهادی
- طراحی مبدل
- نتایج شبیه سازی
- جمع بندی
- مراجع
مرور و معرفی مبدل های DC/DC فزاینده غیر ایزوله
مقدمه
کاربرد انبوهی از سوخت های فسیلی مانند روغن، ذغال سنگ و گاز باعث اثرات جدی گلخانه ای و آلودگی محیطی که دارای اثری بزرگ بر جهان است می شود. در این فاصله ، یک تناقض بزرگ میان منابع سوخت های فسیلی و نیاز امروز جهانی وجود دارد. کمبود انرژی وآلودگی محیطی موانع اصلی برای انسان در حال توسعه اند. چگونگی یافتن منابع انرژی قابل تجدید مبرم می شود. منبع فوتوولتائی (pv) یکی از بازیکنان مهم در انرژی جهان است ویکی از بزرگترین کمک ها برای تولید الکتریسیته در میان تمام نامزدهای انرژی هلی قابل تجدید در سال 2040 را خواهد بود. زیرا تمیز، قابل نشر و تجدید شدنی با قابلیت اطمینان بالاست. متاسفانه ، آرایه های ولتاژ خروجی pv دارای ولتاژ پایین هستند و به منظور رسیدن به ولتاژ بایاس بالا برای شبکه مبدلهای تمام پل،نیم پل ویا چند سطحی ساختار سری استفاده می شود. برخی مبدل های نوع ولتاژ ایزوله موجود، مانند مبدل های تمام پل شیفت فاز می توانند بهره افزاینده بالا را بوسیله افزایش نسبت دور سیم پیچ ترانسفورمر بدست آورند. با ولتاژ دیود خروجی بسیار بیشتر از ولتاژ خروجی است که بازده مدار در کاربردهای ولتاژ خروجی بالا را محدود می کند. دیگر مبدل های نوع جریان ایزوله شده، مانند مبدل های زوج بوست و اکتیو کلمپ و مبدل های تمام پل کلمپ فعال بوست می توانند بازده بالا و تبدیل افزاینده بالا را بدست آورند. به منظور کاهش قیمت و افزایش بازده سیستم، یک راه حل مناسب به کار بردن مبدل های DC/DC با کلید زنی نرم می باشد. شکل 1 دیاگرام یک سیستم قدرت ارتباط شبکه ای PV تک فاز است. بازده و بهره بالای مبدل های DC/DC برای تغییر ولتاژ ورودی کم به زیاد لازم است به طوریکه ولتا/ز 380V برای اینورتر تمام پل ویا 760V برای نیم پل در سیستم توان ارتباط شبکه‌ای AC220V فراهم گردد.
شکل 1-نمودار سیستم توان ارتباط شبکه ای فوتو ولتایی تک فاز
قیمت (هزینه): باید از حداکثر دیوتی سایکل موجود در مبدل های بوست رایج که از مینیمم شدن ریپل و کاهش مقدار خازن های الکترولیتی که می توانند قیمت مدار را کاهش داده جلوگیری می کند اجتناب نمود.مشکل کلیدی و نگرانی اصلی در کاربرهای این سیستم ها می تواند در دو جنبه به صورت زیر خلاصه شود:
- بازده: تنش و بار ولتاژ سوئیچ بالای موجود در مبدل های بوست رایج در کاربردهای ولتاژخروجی بالا باید به منظور کاهش تلفات و قیمت المان های قدرت کاهش یابند. به علاوه، عملکرد سوئیچینگ نرم برای کاهش تلفات سوئیچینگ و گسترش بازده سیستم بسیار حایز اهمیت است.
در این بخش ابتدا، محدودیت های مبدل های بوست رایج، آنالیز شده اند. سپس، توپولوژی های جدید ترین تکنولوژی افزاینده بهره بالا، قیمت پائین و بازده بالا بررسی گردیده اند. تکنیک موازی سازی یکی از روش های افزایش سطح توان است. این روش نمی‌تواند ریپل های جریان ورودی و خروجی را کاهش دهد. همچنین بدست آوردن جریان بالانس به منظور پارامترهای متفاوت المان های قدرت مشکل است. ساختار ایتنرلیود روش موثر دیگری برای افزایش سطح توان است که می تواند ریپل جریان را مینیمم کند و سایز المان های پسیو را کاهش و پاسخ گذرا را افزایش و توزیع گرمائی ایجاد کند. شکل 2 یک مبدل بوست اینتر لیود معمول دو فاز را ارائه می دهد. همچنین المان های قدرت هنوز در سوئیچینگ سخت عمل می کنند. بزده محدود شده زیرا مشکل دیود بازیابی معکوس خروجی هنوز در کاربردهای ولتاژ خروجی بالا جدی است.
شکل 2-مبدل بوست اینتر لیود
یک مبدل بوست اینترلیود با پاسخ گذاری صفر فعال از مبدل بوست اینترلیود معمول به وسیله اضافه کردن یک مدار کمکی شامل یک سوئیچ فعال، یک سلف و یک خازن است. مبدل بوست اینترلیود با مدارات کمکی در شکل 3 معرفی شده اند. روشن شدن سوئیچ های اصلی به طور معمول در جریان صفر اتفاق می افتد و باز یابی معکوس دیود خارجی به خاطر عملکرد در حالت جریان ثابت بحرانی (C-DCM) کاهش می یابد. مدارات کمکی شرایط ZCT را زمانیکه سوئیچ اصلی خاموش است ایجاد می کند.
شکل 3- مبدل باست اینترلیود با مدارات کمکی
سلف‌های فیلتر مبدل بوست اینترلیود معمول می توانند در یک زوج سیم به منظور کاهش المان های مغناطیس جمع شوند.مشکل دیود بازیابی معکوس خروجی می تواند کاهش یابد و سوئیچینگ جریان صفر (ZCS) در لحظه روشن سوئیچ ها می توانند از طریق سلف نشتی زوج سلف حاصل شود. این روش دارای دو بخش است: اول، زوج مثبت نشان داده شده در شکل (الف) 4 است و دیگری روش زوج منفی نشان داده شده در شکل (ب)4 است. هر دو مدار می توانند ZCS روشن شوند و تلفات دیود بازیابی معکوس را کاهش دهند. ریپل جریان مدار با روش زوج مثبت کوچک است ، که در نتیجه تلفات رسانش کمتر است. اما خاموش شدن سوئیچ تحت شرایط سوئیچینگ سخت است. ریپل جریان مدار در روش منفی بزرگ است زیرا مدار در مود جریان گسسته (DCM) کار می کند. تلفات سوئیچینگ به دلیل عملکرد ZCS در طول تمام سوئیچینگ گذرا کوچک هستند.
توجه:
- برای دانلود فایل word کامل مقاله لطفا اقدام به خرید فرمایید.
- پس از خرید بلافاصله لینک دانلود فایل برای شما ایمیل خواهد شد.
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.