پروژه آموزشی شبیه سازی مبدل باک – بوست با متلب

توضیحات

پروژه شبیه سازی مبدل باک – بوست با متلب

توضیحات:

در این پروژه هدف شبیه سازی یک مبدل DC-DC باک – بوست با بار مقاومتی و دیوتی سایکل متغیر بر حسب توان و ولتاژ خروجی موردنیاز می باشد. شبیه سازی در محیط سیمولینک متلب 2017 انجام شده و خروجی های مربوط به بار چون ولتاژ، جریان و توان بدست آورده می شود. قسمت مهم در طراحی تعیین مقدار مناسب از سلف و خازن بر حسب دیوتی سایکل و همچنین مقدار مقاومت بار می باشد که بر اساس فرمولهای ارائه شده در ذیل قابل انجام هست.

)فرمول محاسبه ولتاژ خروجی بر حسب ولتاژ ورودی

                          

که k همان دیوتی سایکل یا نسبت زمان روشن بودن کلید به کل دوره تناوب کاری کلید می باشد. توجه می­کنیم که پلاریته ولتاژ خروجی عکس پلاریته ولتاژ ورودی است و بر حسب مقدار دیوتی سایکل، ولتاژ خروجی می­تواند بیشتر یا کمتر از ولتاژ ورودی باشد.

2)فرمول محاسبه اندوکتانس سلف                                                   

که f فرکانس کاری مبدل (کلید) و  پیک تو پیک تغییر جریان سلف می باشد. سفارش پروژه متلب

3)فرمول محاسبه جریان بار                      

که R مقاومت بار بر حسب توان خروجی موردنیاز می باشد.

4)فرمول محاسبه ظرفیت خازن                                                

که  پیک تو پیک تغییر ولتاژ خازن می باشد.

توجه: با استفاده از فرمول 2 و 4 می توان مقدار اولیه تقریبی از اندوکتانس سلف و ظرفیت خازن را یافت و سپس به کمک روش سعی و خطا یا با استفاده از الگوریتم های بهینه سازی مقدار بهینه آنها را پیدا کرد.

شبیه سازی:

سیستم مبدل – بار مدل شده در سیمولینک متلب در شکل 1 نشان داده شده است. مقدار ولتاژ ورودی برابر با 100 ولت و مقدار فرکانس کاری مبدل 20000 هرتز در نظر گرفته شده است.

در اینجا دو سناریو برای شبیه سازی و بدست آوردن نتایج در نظر گرفته ­ایم:

الف) دیوتی سایکل ثابت و برابر با 0.8:

در این حالت با توجه به ولتاژ ورودی 100 ولت می توان بر اساس فرمول 1 مقدار ولتاژ خروجی را محاسبه کرد که 400 ولت می­باشد. اما برای داشتن مقدار توان خروجی بین 200 تا 400 وات باید ابتدا جریان بار و سپس بر اساس فرمول 3 مقدار مقاومت مورد نیاز محاسبه شود. مقدار متوسط جریان با فرض متوسط ولتاژ خروجی ثابت 400 ولت برای توان 400 وات برابر با یک آمپر و برای توان 200 وات برابر با 0.5 آمپر است. بنابراین مقدار مقاومت موردنیاز بر اساس فرمول 3 برای جریان یک آمپر برابر با 400 و برای جریان 0.5 آمپر برابر با 800 اهم می باشد. بنابراین با تغییر مقدار مقاومت بین 400 تا 800 اهم، مقدار توان بین 400 تا 200 وات تغییر می­کند.

اما برای محاسبه مقدار سلف و خازن خواهیم داشت:

با فرض مقدار 0.5 آمپر برای تغییرات جریان سلف خواهیم داشت:

ب) دیوتی سایکل بین 0.2 تا 0.8 متغیر و توان خروجی 400 وات

در این حالت ولتاژ خروجی با توجه به فرمول 1 بین 25 تا 400 ولت تغییر می­کند، به صورتیکه برای دیوتی سایکل از 0.2 تا 0.5 مبدل به صورت کاهنده و برای 0.5 تا 0.8 مبدل به صورت افزاینده عمل خواهد کرد.

 با توجه به توان 400 وات، مقدار مقاومت بار باید تغییر داده شود. برای ولتاژ 25 ولت، مقدار جریان بار 16 آمپر و بنابراین بر اساس فرمول 3، مقدار مقاومت بار باید 1.56 اهم می باشد. برای ولتاژ 400 ولت، مقدار جریان برابر با 1 آمپر و مقدار مقاومت بار باید 400 اهم باشد.

اما برای مقدار سلف و خازن با تغییر دیوتی سایکل باید به صورت همزمان مقدار این دو نیز تغییر داده شود. برای ولتاژ 400 ولت مقدار سلف و خازن در مرحله قبل محاسبه شد. برای دیوتی سایکل 0.2 که ولتاژ خروجی مبدل 25 ولت است، خواهیم داشت:

•  
• پروژه شبیه سازی مبدل باک – بوست با متلب توسط کارشناسان گروه ۱.۲.۳ پروژه پیاده سازی گردیده و به تعداد محدودی قابل فروش می باشد.فایلهای پروژه به صورت کامل پس از خرید فایل بلافاصله در اختیار شما قرار خواهد گرفت.
  
• سفارش پروژه مشابه
• درصورتیکه این پروژه دقیقا مطابق خواسته شما نمی باشد، با کلیک بر روی کلید زیر پروژه دلخواه خود را سفارش دهید.
• سفارش پروژه متلب