مبدلهای قدرت DC-DC، بطور گسترده در ساخت منابع تغذیه، درایو موتور DC، افزایش/کاهش ولتاژ خروجی پنل-های خورشیدی و موارد متعدد دیگری مورد استفاده قرار میگیرند. تغییر ولتاژ DC از یک سطح به سطح دیگر در بسیاری از کاربردهای صنعتی یک ضروت است. کنترل ولتاژ و جریان خروجی این مب أکثر
مبدلهای قدرت DC-DC، بطور گسترده در ساخت منابع تغذیه، درایو موتور DC، افزایش/کاهش ولتاژ خروجی پنل-های خورشیدی و موارد متعدد دیگری مورد استفاده قرار میگیرند. تغییر ولتاژ DC از یک سطح به سطح دیگر در بسیاری از کاربردهای صنعتی یک ضروت است. کنترل ولتاژ و جریان خروجی این مبدلها، هنگام تغییرات ناگهانی بار و یا ولتاژ منبع ورودی حائز اهمیت است. از این رو یکی از اهداف این مقاله پرداختن به کنترل و تنظیم ولتاژ خروجی مبدل بوست یا افزاینده میباشد. کنترل کنندهی پیشنهادی برای کنترل سطح ولتاژ DC خروجی مبدل، یک کنترل کننده شبکه عصبی بهینه شده با الگوریتم مبتنی بر رقابت استعماری میباشد. عملکرد کنترل کننده پیشنهادی به این صورت است که ابتدا با توجه به اهداف مورد انتظار از سیستم، شبکه عصبی طراحی میشود و سپس با تعیین یک تابع معیار مناسب چند هدفه با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ساختار شبکه بهینه میشود. این کار باعث بهبود عملکرد سیستم کنترل میشود. چرا که انتخاب مناسب پارامترهای طراحی در عملکرد شبکه عصبی که نقش کنترل کننده را دارد نقش زیادی دارد. نتایج در مقایسه با کنترل کننده PID نشان از برتری روش پیشنهادی دارد.
تفاصيل المقالة
در این مقاله یک مبدل بوست جدید با شرایط کلید زنی نرم ارائهشده است. در این ساختار پیشنهادی یک مدار اسنابر فعال بدون تلفات شامل یک کلید کمکی، سه دیود، یک خازن و یک سلف تزویج، شرایط کلید زنی نرم را برای کلید اصلی و دیود خروجی فراهم میکنند. بدینصورت که کلید اصلی به ترتیب أکثر
در این مقاله یک مبدل بوست جدید با شرایط کلید زنی نرم ارائهشده است. در این ساختار پیشنهادی یک مدار اسنابر فعال بدون تلفات شامل یک کلید کمکی، سه دیود، یک خازن و یک سلف تزویج، شرایط کلید زنی نرم را برای کلید اصلی و دیود خروجی فراهم میکنند. بدینصورت که کلید اصلی به ترتیب تحت شرایط ZCS و ZVS و دیود خروجی تحت شرط ZCS روشن و خاموش میشوند. عملکرد مدار اسنابر با تنش جریانی پایین روی کلید اصلی و تنش پایین جریانی و ولتاژی روی دیود خروجی همراه است. مبدل پیشنهادی قادر است در یک رنج وسیعی از تغییرات بار خروجی و ولتاژ ورودی شرایط کلید زنی نرم را فراهم کند. اصول کاری، بررسی حالت دائم و طراحی این مبدل با جزئیات در این مقاله بحث گردید. همچنین برای تأیید نتایج تئوری یک نمونه آزمایشگاهی ساخته و تست شده است. با توجه به نتایج حاصل از تستهای آزمایشگاهی، نتایج تئوری تأیید شده است.
تفاصيل المقالة
مبدل های چند ورودی دارای ساختارهای متفاوتی هستند. از این مبدلها میتوان در کاربردهای سیستم توان بر مبنای باد، فوتوولتائیک، خودروهای هیبریدی و ... استفاده نمود. معمولاً در یک سیستم چند ورودی، یکی از ورودیها به منبع AC متصل میشود. در این مبدل ها از تکنیک سوئیچینگ نرم ب أکثر
مبدل های چند ورودی دارای ساختارهای متفاوتی هستند. از این مبدلها میتوان در کاربردهای سیستم توان بر مبنای باد، فوتوولتائیک، خودروهای هیبریدی و ... استفاده نمود. معمولاً در یک سیستم چند ورودی، یکی از ورودیها به منبع AC متصل میشود. در این مبدل ها از تکنیک سوئیچینگ نرم برای افزایش راندمان استفاده می کنند. در این مقاله یک مبدل بوست دو ورودی غیر ایزولهی سوئیچینگ نرم با قابلیت اصلاح ضریب توان پیشنهاد شده است. در این مبدل تنها از یک مدار کمکی با عملکرد ساده برای تحقق سوئیچینگ نرم استفاده شده است. وضعیتهای عملکرد مبدل پیشنهادی شرح داده شده است. همهی المانهای نیمه هادی در این مبدل در شرایط سوئیچینگ نرم روشن و خاموش می شوند. به منظور اصلاح ضریب توان در ورودی برق شهر یک کنترل کننده مناسب پیشنهاد شده است. نتایج شبیه سازی مبدل در نرم افزار PSIM نشان دهنده رسیدن مقدار اعوجاج هارمونیکی کل و ضریب قدرت به مقدار مطلوب است. همچنین راندمان مبدل پیشنهادی در مقایسه با مبدل سوئیچینگ سخت چند ورودی با شرایط یکسان، افزایش یافته است. نتایج شبیه سازی PSpice برای یک مبدل نمونه اولیه 200 وات، تحلیل تئوری را تایید می کند.
تفاصيل المقالة
مبدل DC-DC بسیار افزاینده بخش مهمی در سامانه های انرژی های تجدیدپذیر است. هرچند مبدل های بوست سری نسبت به مبدل بوست مرسوم دارای بهره بیشتری هستند، ولی میزان افزایش نسبت ولتاژ آنها کافی نیست. برای بهبود بهره ولتاژ مبدل بوست سری، می توان از سلف تزویج استفاده کرد ولی سلف ن أکثر
مبدل DC-DC بسیار افزاینده بخش مهمی در سامانه های انرژی های تجدیدپذیر است. هرچند مبدل های بوست سری نسبت به مبدل بوست مرسوم دارای بهره بیشتری هستند، ولی میزان افزایش نسبت ولتاژ آنها کافی نیست. برای بهبود بهره ولتاژ مبدل بوست سری، می توان از سلف تزویج استفاده کرد ولی سلف نشتی سلف باعث ایجاد پرش ولتاژ سوییچ می شود و بازده به دلیل شرایط سوئیچینگ سخت زیاد نیست. برای غلبه بر این مشکلات، در این مقاله یک مبدل بسیار افزاینده پیشنهاد میشود که در آن ساختار مبدل بوست سری، سلف تزویج و اسنابر پسیو بدون اتلاف با هم تلفیق شده اند. در لحظه روشن و خاموش شدن، مبدل پیشنهادی درای شرایط سوییچینگ در جریان صفر و ولتاژ صفر است. در این مقاله، ابتدا مبدل پیشنهادی به صورت تئوری تحلیل شده و سپس طراحی و شبیه سازی آن در نرم افزار OrCAD ارائه شده است. علاوه بر این، نتایج اندازه گیری عملی برای نمونه ساخته شده مبدل پیشنهادی برای تأیید شرایط سوئیچینگ نرم و بهره بسیار افزاینده ارایه می شود.
تفاصيل المقالة
در این مقاله یک مبدل بوست- فلایبک اینترلیود، که برای اتصالات شبکهای منابع انرژی تجدیدپذیر مناسب بوده، ارائه شده است. به دلیل اینکه در کاربردهای سیستم خورشیدی اختلاف سطح ولتاژ ورودی و خروجی مبدل زیاد است، نمیتوان از مبدل بوست استفاده کرد. چون مبدل بوست دارای، مشکلاتی أکثر
در این مقاله یک مبدل بوست- فلایبک اینترلیود، که برای اتصالات شبکهای منابع انرژی تجدیدپذیر مناسب بوده، ارائه شده است. به دلیل اینکه در کاربردهای سیستم خورشیدی اختلاف سطح ولتاژ ورودی و خروجی مبدل زیاد است، نمیتوان از مبدل بوست استفاده کرد. چون مبدل بوست دارای، مشکلاتی نظیر کلیدزنی سخت و استرس ولتاژ برابر با ولتاژ خروجی است. با توجه به اینکه در مبدلهای الکترونیک قدرت تمایل به سمت افزایش فرکانس کلیدزنی به منظور بهبود پاسخگذاری مبدل و افزایش چگالی توان آن میباشد، کلیدزنی سخت موجب کاهش بازده مبدل میشود. همچنین استرس ولتاژ بالای قطعات، طراح را مجبور به استفاده از المانهای نیمههادی با توانایی تحمل ولتاژ بالا میکند که باعث افزایش بیشتر تلفات در مبدل و کاهش بیشتر بازده آن میشود. مبدل پیشنهادی با استفاده از تانک رزونانسی LC و سوئیچ کمکی، شرایط سوئیچینگ نرم را (ZCS) برای مبدل اصلی فراهم می-کند. از تکنیک اینترلیود برای کاهش ریپل جریان ورودی و افزایش اندازه خازن خروجی و همچنین مبدل بوست- فلایبک به منظور افزایش بهره مبدل و کاهش استرس ولتاژ قطعات نیمههادی استفاده شده است. اصول عملکرد مبدل پیشنهادی در این مقاله ارائه شده است.
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
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
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
در این مقاله یک مبدل ترکیبی بوست- سپیک با کلیدزنی نرم برای کاربردهایی که به بهره ولتاژ بالا نیاز دارند، ارائه شده است. یکی از ویژگیهای اصلی در این مبدل روشن شدن سوئیچ اصلی تحت شرایط ZCS میباشد. این کار بدون بهرهگیری از سوئیچ کمکی و مدارات اضافی انجام میشود. در این م أکثر
در این مقاله یک مبدل ترکیبی بوست- سپیک با کلیدزنی نرم برای کاربردهایی که به بهره ولتاژ بالا نیاز دارند، ارائه شده است. یکی از ویژگیهای اصلی در این مبدل روشن شدن سوئیچ اصلی تحت شرایط ZCS میباشد. این کار بدون بهرهگیری از سوئیچ کمکی و مدارات اضافی انجام میشود. در این مبدل جهت افزایش بهره ولتاژ، خروجی مبدل سپیک با خروجی مبدل بوست سری شده که تشکیل یک مبدل ترکیبی را میدهند. علاوه بر این از یک سلف تزویج در مبدل بوست استفاده شده است که منجر به افزایش بیشتر بهره میگردد.برای ارزیابی عملکرد مبدل پیشنهادی نتایج شبیه سازی به همراه تحلیل وضعیتهای عملکردی مبدل ارائه شده که نتایج به دست آمده صحت عملکرد مدار را نشان میدهد. همچنین با استفاده از نتایج آزمایشگاهیبر روی یک نمونه عملی ساخته شده صحت عملکرد مدار و تحلیلهای مداری ارائه شده بررسی شده است
تفاصيل المقالة
سند
Sanad is a platform for managing Azad University publications