تحلیل و شبیه سازی ساختار بهبود یافته برای مبدل DC/DC دو طرفه مبتنی بر ساختار Interleaved
مهدی قصابیان
برق وکامپیوتر
۱۴۰۱
۸۳ص.
سی دی
کارشناسی ارشد
مهندسی برق- قدرت
۱۴۰۱/۰۶/۲۹
انرژیهای تجدید پذیر به عنوان یک از اصلیترین منابع تامین انرژی در آینده به شمار میرود. در این سامانهها به دلیل تغییرات توان خروجی سامانه ناشی از تغییرات آب و هوایی در طول روز و نیز در طی سال، لازم است از مبدلهای الکترونیک قدرت برای تنظیم شکل موج و دامنه ولتاژ/جریان برای تغذیه بار استفاده شود. در این میان مبدلهای DC-DC کاربرد ویژهای در این حوزه دارند. هم چنین به دلیل اهمیت روز افزون انرژی و استفاده بهینه از آن، بازیافت و تبادل دو سویه انرژی سبب گسترش استفاده از مبدلهای دو طرفه شده است. در این پایان نامه یک مبدل DC-DC دو طرفه با استفاده از روش Interleaved و مبدل پل ارائه شده است. بخش Interleaved مبدل پیشنهادی از دو شاخه با سلفهای تزویج شده تشکیل شده است. در بخش پل نیز سمت اولیه آن به صورت موازی با خازن بخش Interleaved قرار گرفته و ثانویه آن به دو خازن متصل است که مجموع ولتاژ سه خازن مذکور برابر ولتاژ سمت ولتاژ بالا در مبدل پیشنهادی میباشد. مبدل پیشنهادی در حالات افزاینده و کاهنده به ترتیب از بهره ولتاژ نسبتا بالا و پایینی نسبت به مبدلهای ارائه شده در مراجع علمی برخوردار است. در این مبدل میزان انتقال توان از یک سمت به سمت دیگر را میتوان توسط اختلاف فاز میان موج فرمان کلیدهای بخش Interleaved و بخش پل تغییر داد. در حالت کلی دوره کاری کلیدهای بخش Interleaved، نسبت دور سلفهای بخش پل و اختلاف فاز به عنوان سه درجه آزادی در طراحی این مبدل به شمار میروند. در این پایان نامه پس از بررسی روابط نظری برای مبدل پیشنهادی، نتایج شبیه سازی با روابط نظری برای توان خروجی معین مقایسه شده و صحت تحلیلهای نظری تایید شدهاند.
AbstractRenewable energies are one of the important sources to supply future energy demands. Due to the changes of weather condition during a day and climate changes in a year, using power electronics converters to regulate waveform and domain of the voltage/current to provide the desired power for load is unavoidable. DC-DC converters play important role for such appliances. Although, due to the importance of energy and optimization, recycling and bidirectional flow of energy leaded to utilizing bidirectional converters. In this thesis a bidirectional DC-DC converter by using interleaved technique and H-bridge converter is proposed. The interleaved part of the converter is consisted of two legs with magnetically coupled inductors. Also, the H-bridge parts primary is parallelly connected to the capacitor of the interleaved part and its secondary is connected to two series connected capacitors. Sum of the mentioned capacitors voltages equals the high voltage sides voltage. The proposed converter has noticeably high and low voltage gain compared with the proposed converters in scientific journals in boost and buck modes, respectively. The amount of power flow from one side to other can be controlled by the phase shift of the switching signals of the interleaved and H-bridge parts. Generally, switches duty ratio, turn ratio of the inductors used in H-ridge part and the above-mentioned phase shift are three factors that can be used in designing the proposed converter. In this thesis the proposed converters derivations are included in detail and simulation results are compared with theorical analysis to confirm its operation.
Analysis and Simulation of Improved Bidirectional DC/DC Converter based on Interleaved Structure