تحلیل و طراحی یک مبدل افزاینده DC-DC بدون صفر نیم صفحه سمت راست با پاسخ دینامیکی سریع

محورهای موضوعی : انرژی های تجدیدپذیر

محمد جواد کارگران ¹ , مهدی شانه ² , توحید نوری ³

1 - دانشکده مهندسی برق- واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران
2 - مرکز تحقیقات ریز شبکه های هوشمند- واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران
3 - گروه مهندسی برق- واحد ساری، دانشگاه ازاد اسلامی، ساری، ایران‌

تاریخ دریافت : 1400/05/25 تاریخ پذیرش : 1400/08/07 تاریخ انتشار : 1402/03/01

کلید واژه: مبدل DC-DC, مبدل بسیار افزاینده, پاسخ دینامیکی, صفر نیم صفحه سمت راست,

چکیده مقاله :

با افزایش اهمیت استفاده از انرژی‌های نو در جهت کاهش اثرات منفی حاصل از سوختن مواد فسیلی برای تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز، استفاده از مبدل‌های الکترونیک قدرت اهمیت زیادی پیدا کرده است. با توجه تغییرات ناگهانی بار یا سطح ولتاژ ورودی، مبدل مورد استفاده باید به عنوان یک تنظیم کننده ولتاژ، در محدوده خاصی از تغییرات ولتاژ خروجی به سرعت به مقدار مرجع خود بازگردد. در این مبدل‌ها باید رفتار دینامیک آنها مورد تحلیل قرار بگیرد و سرعت پاسخ آن نسبت به هر تداخلی مورد بحث قرار گرفته شود. از آنجا که مبدل‌های افزاینده پایه در تابع تبدیل خود دارای یک تاخیر ناشی از صفر نیم-صفحه سمت راست هستند، به کارگیری ساختارهایی با رویکرد حذف این تاخیر قابل ملاحظه است. استفاده از سلف تزویج در مدار‌های غیر ایزوله از ساختارهای قابل تعمیم در این زمینه است که علاوه بر حذف صفر نیم-صفحه سمت راست از تابع تبدیل باعث افزایش بهره ولتاژ، کاهش تنش ولتاژ روی نیمه هادی‌های مدار می‌گردد. در این مقاله یک ساختار جدید مبتنی بر سلف کوپل شده در جهت حذف صفر نیم-صفحه سمت راست ارائه شده است. ساختار جدید با یک افزایش بهره همراه خواهد بود. اما تنش ولتاژ روی کلید محدود شده است و از طرفی با توجه به موقعیت سلف کوپل شده ریپل جریان ورودی برای این ساختار به حداقل خواهد رسید.

چکیده انگلیسی:

By increasing use of new energy to reduce the negative effects of burning fossil fuels to supply electricity, the need for power electronic converters have become very important. Due to sudden changes in load or input voltage level, the converter used as a voltage regulator in a certain range of output voltage changes should quickly return to its reference value, which should analyze the dynamic behavior of these converters and the speed of its dynamic response to any interference is discussed. Because the initial boost converter has a delay in its transfer function due to the right half plane zero, it is possible to use structures to eliminate this delay. The use of coupled inductor in non-insulated structures is one of the structures that can be repaired in this field, which in addition to removing right half plan zero of the transfer function, increases voltage gain, reduces voltage stress on circuit semiconductors. In this paper, a new coupled inductor structure is proposed to remove the right half plan zero. The new structure will be accompanied by an increase in gain, but the voltage stress on the switch is limited, and on the other hand, due to the position of the coupled inductor, the input current for this structure will be minimized.