در این مقاله یک مبدل dc-dc تک کلیده بدون ترانسفورماتور جدید با ضریب بهره بالا و تنش ولتاژ کم در دو سر کلید پیشنهاد میشود. در مبدل پیشنهادی تنها یک کلید به کار رفته است به همین دلیل کنترل آن ساده میباشد و تلفات هدایتی کلید نیز در مبدل پیشنهادی پائین میباشد. بهره ولتاژ أکثر
در این مقاله یک مبدل dc-dc تک کلیده بدون ترانسفورماتور جدید با ضریب بهره بالا و تنش ولتاژ کم در دو سر کلید پیشنهاد میشود. در مبدل پیشنهادی تنها یک کلید به کار رفته است به همین دلیل کنترل آن ساده میباشد و تلفات هدایتی کلید نیز در مبدل پیشنهادی پائین میباشد. بهره ولتاژ مبدل پیشنهادی در مقایسه با مبدل افزاینده مرسوم و کاهنده-افزاینده بالاتر میباشد و مبدل پیشنهادی در ناحیه وسیعتری نسبت به مبدلهای مرسوم میتواند کار کند. مبدل پیشنهادی تنش ولتاژ کمی در دو سر کلید ایجاد میکند که باعث کاهش تلفات هدایتی کلید میشود. این مبدل در دو رژیم هدایت پیوسته و رژیم هدایت ناپیوسته میتواند کار کند. در این مقاله ضمن ارائه مدهای کاری مختلف مبدل پیشنهادی در دو رژیم هدایت به محاسبات مربوط به بهره، جریانهای عبوری از عناصر، بازده و اندازه ریپل ولتاژ خازنها پرداخته میشود. برای اثبات درستی محاسبات و عملکرد صحیح مبدل پیشنهادی نتایج شبیهسازی در محیط نرمافزار PSCAD و نیز نتایج عملی ارائه میشود.
تفاصيل المقالة
در این مقاله یک مبدل بوست-فلای بک با بهره بالا و کلید زنی نرم پیشنهاد شده است. کاربرد اصلی این مبدل در اتصال آرایههای خورشیدی به شبکه برای تولید برق میباشد. از آنجایی که در این کاربردها اختلاف سطح ولتاژ ورودی وخروجی مبدل زیاد است، نمی توان از مبدل های بوست و باک-بوست أکثر
در این مقاله یک مبدل بوست-فلای بک با بهره بالا و کلید زنی نرم پیشنهاد شده است. کاربرد اصلی این مبدل در اتصال آرایههای خورشیدی به شبکه برای تولید برق میباشد. از آنجایی که در این کاربردها اختلاف سطح ولتاژ ورودی وخروجی مبدل زیاد است، نمی توان از مبدل های بوست و باک-بوست پایه استفاده کرد، زیرا این مبدلها در ضریب وظیفه های نزدیک به یک دچار افت شدیدی در بازده می شوند. از این رو یک مبدل بهره بالای بوست فلای بک با سوئچینگ نرم جهت برطرف کردن مشکلات مبدل بوست پایه ارائه شده است که علاوه بر داشتن ضریب وظیفه مناسب در بهره های بالا، از مزایایی نظیر استرس ولتاژ بسیار کمتر از ولتاژ خروجی و شرایط سوئیچینگ نرم نیز برخوردار است. همچنین به دلیل اینکه در مبدل پیشنهادی از هیچ سوئیچ و یا هسته مغناطیسی اضافهای جهت برقراری شرایط سوئیچینگ نرم استفاده نشده است تعداد المان مبدل نسبت به مبدل بوست فلای بک پایه افزایش چندانی نیافته است. عملکرد مبدل ابتدا به صورت تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته سپس یک نمونه از مبدل پیشنهادی برای ولتاژ ورودی 40 ولت، ولتاژ خروجی 400 ولت و توان 100 وات در نرم افزار PSPICE شبیه سازی شده و نهایتا به صورت عملی پیاده سازی شدهاست تا نتایج تحلیلی و شبیهسازی مورد ارزیابی قرار گیرد.
تفاصيل المقالة
یکی از پاک ترین و ارزان ترین منابع انرژی تجدید پذیر، انرژی خورشیدی میباشد. تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریسیته به وسیله سلولهای خورشیدی انجام می شود. به خاطر اینکه ولتاژ تغذیه اکثر مصرف کننده های انرژی الکتریکی AC است، ولتاژ خروجی سلولهای خورشیدی باید به ولتاژ AC ت أکثر
یکی از پاک ترین و ارزان ترین منابع انرژی تجدید پذیر، انرژی خورشیدی میباشد. تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریسیته به وسیله سلولهای خورشیدی انجام می شود. به خاطر اینکه ولتاژ تغذیه اکثر مصرف کننده های انرژی الکتریکی AC است، ولتاژ خروجی سلولهای خورشیدی باید به ولتاژ AC تبدیل شود. ولی سطح ولتاژ سلولهای خورشیدی بسیار کمتر از ولتاژ مورد نیاز در ورودی اینورترها است. به خاطر تفاوت زیاد سطح ولتاژها نمی توان از مبدل های بوست و باک-بوست پایه استفاده کرد. مبدل های بوست و باک-بوست پایه، با توجه به این که در ضریب وظیفه های نزدیک به یک دچار افت شدیدی در بازده می شوند، مشخصاً نمی توانند برای این کاربرد به کار روند. در این مقاله مبدل پیشنهادی در راستای کاهش استرس ولتاژ مبدل های بهره بالای مبتنی بر سلف کوپل شده ارائه شده است. استرس ولتاژ سوئیچ این مبدل پیشنهادی در شرایط یکسان از استرس ولتاژ مبدل بوست بهره بالا با سلف کوپل شده کمتر می باشد. همچنین در این ساختار با استفاده از مدار کلمپ اکتیو سوئیچینگ نرم برای سوئیچ ها و دیودها محقق می شود و در نهایت با استفاده از این تکنیک می توان به بهره و بازده بالا با انتخاب مناسب ضریب وظیفه دست یافت. در این مقاله برای بررسی نحوه عملکرد مبدل های پیشنهادی از تحلیل های نظری استفاده شده است و برای بررسی صحت تحلیل های نظری نتایج شبیه سازی مبدل در نرم افزار PSPICE، گزارش شده است.
تفاصيل المقالة
پیشرفتهای اخیر در منابع انرژی تجدیدپذیر نیاز به مبدل های DC-DC بهره بالا و بازده بالا را ایجاد کرده است. این نیازها عمدتاً از طریق استفاده از ترانسفورمرهای فرکانس بالا برای دستیابی به بهره ی مورد نیاز و مطلوب برآورده می شود. راه حل های الکترونیک قدرتی مبتنی بر پیکربندی أکثر
پیشرفتهای اخیر در منابع انرژی تجدیدپذیر نیاز به مبدل های DC-DC بهره بالا و بازده بالا را ایجاد کرده است. این نیازها عمدتاً از طریق استفاده از ترانسفورمرهای فرکانس بالا برای دستیابی به بهره ی مورد نیاز و مطلوب برآورده می شود. راه حل های الکترونیک قدرتی مبتنی بر پیکربندی های چند مبدله، راه حل های مقرون به صرفه ای را توسط تلفیق تعدادی از اجزا در توان ورودی و خروجی فراهم می کند. در این مقاله در ابتدا به بررسی برخی از ساختارهایی که تاکنون به هدف دست یابی به یک مبدل بهره بالا ارائه شده اند، پرداخته و در مورد معایب و مزایای هر کدام، بحث شده است. مبدل پیشنهادی در راستای کاهش استرس ولتاژ مبدل های بهره بالای مبتنی بر سلف کوپل شده و مدار کلمپ پسیو ارائه شده است. استرس ولتاژ سوئیچ این مبدل پیشنهادی در شرایط یکسان از استرس ولتاژ مبدل بوست عادی کمتر می باشد. همچنین در این ساختار با استفاده از مدار کلمپ پسیو نوسانات دو سر سوئیچ به مقدار محدودی کلمپ می شود و در نهایت با استفاده از این تکنیک می توان به بهره و بازده بالا با انتخاب مناسب ضریب وظیفه دست یافت. در این مقاله برای بررسی نحوه عملکرد مبدل های پیشنهادی از تحلیل های نظری استفاده شده است و برای بررسی درستی تحلیل های نظری نتایج شبیه سازی مبدل در نرم افزار PSPICE، گزارش شده است.
تفاصيل المقالة
امروزه آرایههایی خورشیدی، پیلهای سوختی و انرژی باد به عنوان منابع انرژی پاک بسیار مورد توجه قرار گرفتهاند. این منابع میتوانند انرژی خود را به شبکه برق و یا به طور مستقیم به مصرف کننده تحویل دهند. معمولا سطح ولتاژ تولیدی در این منابع، پایین و نیاز به افزایش سط أکثر
امروزه آرایههایی خورشیدی، پیلهای سوختی و انرژی باد به عنوان منابع انرژی پاک بسیار مورد توجه قرار گرفتهاند. این منابع میتوانند انرژی خود را به شبکه برق و یا به طور مستقیم به مصرف کننده تحویل دهند. معمولا سطح ولتاژ تولیدی در این منابع، پایین و نیاز به افزایش سطح ولتاژ میباشد. برای حل این مشکل میتوان از مبدلهای بهره ولتاژ بالا به صورت یک درگاهه و چند درگاهه استفاده نمود. در مبدل پیشنهادی برای افزایش بهره ولتاژ، از مدار چند برابر کننده ولتاژ، سلفهای تزویج و خازن سوئیچ شده و همچنین برای رفع مشکل انرژی ذخیره شده در سلف نشتی، از مدار کلمپ استفاده میشود. یکی از ویژگیهای این مبدل به اشتراک گذاشتن اجزای مبدل در حالتهای مختلف میباشد این مهم برای کاهش تعداد عناصر نیمه هادی در ساخت مبدل به حساب میآید. در مبدل پیشنهادی انتقال توان میتواند از آرایه خورشیدی به بار و یا از آرایه خورشیدی به باتری و یا هر دو باشد. همچنین در لحظات پیک مصرف آرایه خورشیدی و باتری میتوانند توان بار را همزمان تامین کنند. در این مقاله برای بررسی نحوه عملکرد مبدلهای پیشنهادی از تحلیلهای نظری استفاده شده است و برای بررسی صحت تحلیلهای نظری نتایج شبیه سازی مبدل در نرم افزار ارکد ارائه شده است. سرانجام یک نمونهی آزمایشگاهی از مبدل پیشنهادی در توان 200 وات و فرکانس100 کیلوهرتز پیاده سازی گردیده است که نتایج بدست آمده صحت تحلیل تئوری و عملکرد مبدل پیشنهادی را نشان میدهد.
تفاصيل المقالة
در سال های اخیر، کاهش منابع سوختهای فسیلی و مسائل زیستمحیطی ناشی از آن ها موجب انجام پژوهشهای بسیاری در زمینه استفاده از انرژیهای تجدید پذیر شده است. در میان منابع انرژی تجدیدپذیر، سلولهای خورشیدی، پیلهای سوختی و انرژی بادی توجه بیشتری به خود جلب کردهاند. درنتیج أکثر
در سال های اخیر، کاهش منابع سوختهای فسیلی و مسائل زیستمحیطی ناشی از آن ها موجب انجام پژوهشهای بسیاری در زمینه استفاده از انرژیهای تجدید پذیر شده است. در میان منابع انرژی تجدیدپذیر، سلولهای خورشیدی، پیلهای سوختی و انرژی بادی توجه بیشتری به خود جلب کردهاند. درنتیجه نیاز به مبدلهای DC-DC بسیار افزاینده بیشتر از قبل احساس میشود. در این مقاله تمرکز بر روی مبدل DC-DC با توان 200 وات و با بهره ولتاژ بالا می باشد. چنین مبدلی ولتاژ خروجی یک تا چند سلول خورشیدی که سطح ولتاژ DC پایینی را دارا میباشند، به ولتاژ DC با سطح بالاتر و مناسب برای استفاده بهعنوان ورودی یک مبدل DC/AC تبدیل مینماید. در این مقاله یک مبدل بوست غیر ایزوله با سلف کوپل شده ارائه و تلاش می گردد با کاهش تلفات سوئیچینگ و تلفات هدایتی بازده مبدل بهبود یابد. در نهایت علاوه بر تشریح عملکرد مدار و ارائه ی تحلیل ها، صحت عملکرد مدار از طریق شبیهسازی نرمافزاری نشان داده شده و یک نمونه ی عملی از مبدل پیشنهادی در توان 200 وات و فرکانس 50 کیلوهرتز پیادهسازی گردیده است. نتایج بدست آمده از شبیهسازی و نمونه عملی نشاندهنده صحت عملکرد مبدل پیشنهادی می باشد
تفاصيل المقالة
در این مقاله، یک مدار تقویت کننده ترارسانایی عملیاتی جدید دو طبقه پیشنهاد می شود که نیاز های بهره بالا، توان مصرفی پایین و نویز کم را برآورده می کند و بر اساس روشgm/ID و راه اندازی از طریق بدنه طراحی شده است. قابل ذکر است که طراحی های صورت گرفته مداری با توجه به محدو أکثر
در این مقاله، یک مدار تقویت کننده ترارسانایی عملیاتی جدید دو طبقه پیشنهاد می شود که نیاز های بهره بالا، توان مصرفی پایین و نویز کم را برآورده می کند و بر اساس روشgm/ID و راه اندازی از طریق بدنه طراحی شده است. قابل ذکر است که طراحی های صورت گرفته مداری با توجه به محدودیت های فناوری CMOS، در فناوری CNTFET انجام شده است. همچنین به منظور بهبود خطینگی مدار، ترانزیستورهای تریودی در هر دوطبقه به کار برده شده است. شبیه سازی های مدار تقویت کننده ترارسانایی عملیاتی پیشنهادی در نرم افزار HSPICE و با ولتاژ تغذیه یک ولت و خازن های بار یک پیکوفاراد انجام پذیرفته است. بر اساس نتایج به دست آمده، مدار پیشنهادی کمتر از 27 میکرووات توان مصرف می کند و بهره بالای 98 دسی بل را ارائه می دهد. مقدار CMRR و PSRR مدار پیشنهاد شده به ترتیب برابر با 121 دسی بل و 152 دسی بل است. نویز ارجاع شده به ورودی مدار برابر با 92/0 نانو ولت بر رادیکال هرتز بوده و سرعت چرخش مدار برابر با 111 ولت بر میکروثانیه است که نشان از بهتربودن مقدار ضریب شایستگی مدار پیشنهادی در مقایسه با کارهای قبلی است.
تفاصيل المقالة
در این مقاله یک مبدل افزاینده جدید ارایه گردیده است که برای ایجاد شرایط کلیدزنی نرم از کلید کمکی استفاده نگردیده است بنابراین نیاز به مدار راه انداز اضافی نیست و انرژی مدار کمکی نیز به نحو مناسبی به خروجی منتقل گردیده است. مدار کمکی شرایط کلیدزنی در جریان صفر را برای رو أکثر
در این مقاله یک مبدل افزاینده جدید ارایه گردیده است که برای ایجاد شرایط کلیدزنی نرم از کلید کمکی استفاده نگردیده است بنابراین نیاز به مدار راه انداز اضافی نیست و انرژی مدار کمکی نیز به نحو مناسبی به خروجی منتقل گردیده است. مدار کمکی شرایط کلیدزنی در جریان صفر را برای روشن شدن و شرایط کلیدزنی در ولتاژ صفر را برای خاموش شدن کلید فراهم می نماید. از طرفی تمامی دیودها بصورت ZCS خاموش می گردند و مشکل بازیابی معکوس در آنها وجود ندارد. یکی از ویژگیهای مبدل پیشنهادی کاهش استرس ولتاژ دو سر کلید به خاطر بهره ولتاژ بالای آن می باشدهمچنین مدار کمکی دارای تعداد المان پایینی می باشد به همین دلیل تلفات هدایتی بالایی به مبدل تحمیل نمی نماید. سلفهای تزویج شده در مدار کمکی دارای مقادیر پایینی هستند در نتیجه حجم و مقادیر پارزیتی آن بزرگ نمی گردد. به منظور تأیید عملکرد مبدل پیشنهادی،یک نمونه آزمایشگاهی از آن ساخته شده است.
تفاصيل المقالة
از آنجا که انرژی فسیلی سنتی تجدیدپذیر نیست جوامع امروزی با مشکل کمبود انرژی مواجه می باشند. در نتیجه باید انرژی جدید توسعه داده شود که پاک و تجدیدپذیر باشد. انرژی خورشیدی و انرژی هیدروژنی نویدبخش هستند و تولید توان فتوولتائیک و پیل سوختی به عنوان روش های مورد استفاده بر أکثر
از آنجا که انرژی فسیلی سنتی تجدیدپذیر نیست جوامع امروزی با مشکل کمبود انرژی مواجه می باشند. در نتیجه باید انرژی جدید توسعه داده شود که پاک و تجدیدپذیر باشد. انرژی خورشیدی و انرژی هیدروژنی نویدبخش هستند و تولید توان فتوولتائیک و پیل سوختی به عنوان روش های مورد استفاده برای دو منبع انرژی در مقیاس بزرگی مورد استفاده قرار گرفته اند. در یک سیستم تک فاز با ساختار دو مرحله ای اگر ولتاژ خط 220 ولت باشد ولتاژ باس اینورتر متصل به شبکه لازم است که در حدود 380 ولت باشد. هرچند ولتاژ خروجی سلول های فتوولتائیک و سلول های سوختی به طور کلی بین 25 تا 40 ولت است که این ولتاژ بسیار کمتر از ولتاژ باس می باشد. بنابراین یک مبدل DC-DC بهره بالا لازم است تا ولتاژ خروجی پیل های سوختی و سلول های فتوولتائیک را تقویت کند. در این مقاله، ساختار بهبود یافته ای تحت عنوان مبدل بوست بهره بالا به همراه مدار چندبرابر کننده ولتاژ برای کاربردهای سلول خورشیدی ارائه خواهد شد. در ساختار پیشنهادی برای افزایش بهره از تکنیک مدار چندبرابر کننده ولتاژ و سلف کوپلشده استفاده شده است. به طور کلی مزایای مبدل پیشنهادی شامل بهره ولتاژ و راندمان بالا، استرس ولتاژ پایین برای سوئیچها و دیودها، فراهم آوردن شرایط سوئیچینگ نرم و نهایتا کاهش حجم المانهای مغناطیسی و حجم کلی مدار می باشد. در این پژوهش علاوه بر تشریح عملکرد مدار و ارائهی تحلیلهای تئوری، صحت عملکرد مدار از طریق شبیهسازی نرمافزاری بررسی خواهد شد و در انتها با پیادهسازی عملی نمونه آزمایشگاهی، نتایج شبیهسازی مورد ارزیابی قرار می گیرد.
تفاصيل المقالة
سند
Sanad is a platform for managing Azad University publications