شماره کتابشناسی ملی
شماره
پ۲۹۱۹۴
زبان اثر
زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن
per
عنوان و نام پديدآور
عنوان اصلي
طراحی، مدل‌سازی و پیاده‌سازی مبدل های DC-DC افزاینده بهبودیافته با بهره ولتاژ بالا برای کاربرد در انرژی‌های تجدیدپذیر
نام نخستين پديدآور
سید مجید هاشم‌زاده
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
برق و کامپیوتر
تاریخ نشرو بخش و غیره
۱۴۰۲
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۸۰ص.
مواد همراه اثر
سی دی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
دکتری
نظم درجات
مهندسی برق قدرت‌گرایش الکترونیک قدرت
زمان اعطا مدرک
۱۴۰۲/۰۶/۱۱
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
امروزه منابع انرژی تجدیدپذیر به‌عنوان جایگزین مناسبی برای منابع سوخت‌های فسیلی استفاده می‌شوند. این منابع شامل: انرژی خورشیدی، انرژی بادی و... هستند. یکی از اصلی‌ترین مشکلات منابع انرژی تجدیدپذیر پایین‌بودن سطح ولتاژ خروجی آنها است. برای رفع این مشکل با کمترین هزینه، مبدل‌های DC-DC بهره ولتاژ بالا با ساختارهای مختلف پیشنهادشده است. علاوه بر این، مبدل‌های DC-DC باتوجه‌به سطح توان طراحی¬شده برای کاربردهای دیگری از جمله خودروهای الکتریکی، سیستم‌های قدرت هیبرید، عناصر ذخیره‌کننده انرژی از جمله باتری یا ابرخازن، سیستم‌های روشنایی، منابع تغذیه بدون وقفه، تغذیه اینورترها و برخی موارد صنعتی موردمطالعه و بهره‌برداری قرار گرفته‌اند. از طرفی ویژگی‌های گوناگون مبدل‌های DC-DC و انعطاف‌پذیری آنها از لحاظ بهبود عملکرد کلی مدار سبب مطالعات بیشتر در این زمینه شده است. در حالت کلی ساختارهای متفاوت از انواع مبدل‌های DC-DC با روش‌های مختلف افزایش بهره ولتاژ در چند سال اخیر ارائه‌شده است که برای اهداف گوناگونی کاربرد داشته‌اند. بااین‌وجود، این مبدل‌ها از لحاظ مدل¬سازی و تحلیل پاسخ فرکانسی موردتوجه کمتری قرار گرفته‌اند و این یکی از چالش‌های موجود در زمینه الکترونیک قدرت و مبدل‌هایDC-DC می‌باشد. برای بررسی رفتار فرکانسی و تحلیل حلقه بسته این مبدل‌ها، باید از مدل‌سازی آنها استفاده کرد. همچنین، تعداد بالای اجزاء مورداستفاده در مبدل¬های DC-DC سبب افزایش تعداد معادلات و متغیرها در مدل‌سازی می‌شود که این امر یکی از چالش‌های مدل‌سازی این نوع از مبدل¬ها به شمار می‌آید.در این رساله ساختارهای بهبود‌یافته‌ای از مبدل‌های الکترونیک قدرت DC-DC با بهره ولتاژ بالا به‌منظور کاربرد در زمینه انرژی‌های تجدیدپذیر ارائه شده است. ساختارهای پیشنهادی طراحی و تحلیل‌شده و روابط کامل آن در یک دوره تناوب کلیدزنی و در مدهای کاری مختلف محاسبه شده است. همچنین روابط حالت دائم موردنیاز برای مبدل‌های پیشنهادی ارائه می‌شود. سپس، مدل‌سازی ساختارهای پیشنهادی با استخراج روابط دینامیکی باهدف بررسی رفتار فرکانسی و تحلیل حلقه بسته صورت‌گرفته است. محاسبات تلفات عناصر و راندمان کلی انجام‌گرفته و با ساختارهای موجود در مراجع پیشین مقایسه شده است. درنهایت، برای نشان‌دادن صحت نتایج تحلیل‌های انجام‌شده، نتایج شبیه¬سازی و آزمایشگاهی ساختار پیشنهادی ارائه می‌شود
متن يادداشت
In recent years, due to the remarkable increase of the electric power demand, reduction of the fossil foils, and environmental concerns due to excessive consumption of these sources, renewable energy sources like photovoltaic (PV), wind, hydropower, geothermal, and biomass have become more interesting for academic and industrial researchers. Renewable energy sources as an alternative to fossil fuels have significant benefits. Generating energy without greenhouse gases, reducing air pollution, diversifying energy supply, decreasing dependence on limited fossil fuels, and creating economic progress in manufacturing and installation are the renewable energy advantages. However, these power sources face with significant challenges. For example, the output voltage of a PV panel is low and it needs to voltage boosting for high voltage applications. A method for solving this problem is the use of the classical boost or high step-up DC-DC topology. This topology has some features like low input current ripple and low volume. Nonetheless, the voltage stress across semiconductors is high, which needs a high-rated power switch and diode. Also, this topology has a limited voltage gain. For further increase of the voltage gain, the duty cycle of the power switch should be adjusted at a higher value. This higher value of the duty cycle causes higher power losses and lower efficiency. It should be noticed that PV panels have low efficiency. So, to increase the PV system’s efficiency, a high-efficiency DC-DC converter is required. In summary, renewable energy sources need a high voltage gain and high-efficiency converter to meet the requirements of the high voltage applications with a high voltage DC bus (380 V ~ 400 V). On the other hand, the various characteristics of DC-DC converters and their flexibility in terms of improving the overall performance of the circuit have led to more studies in this field. In general, different structures of DC-DC converters with different methods of increasing the voltage gain have been presented in the last few years, which have been used for various purposes. However, these converters have received less attention in terms of dynamic modeling and analysis of frequency response, and this is one of the challenges in the field of power electronics and DC-DC converters. To investigate the frequency behavior and closed-loop response of these converters, their modeling should be used. Also, the high number of elements used in DC-DC converters increases the number of variables and order of modeling, which is one of the challenges of modeling this type of converters. In this thesis, improved structures of DC-DC power electronic converters with high voltage gain are presented for renewable energy applications. The proposed structures have been designed and analyzed and their complete relationships have been calculated in in different operation modes. Also, the steady-state analysis includes voltage gain, voltage and current stresses required for the proposed converters are presented. Then, the modeling of the proposed structures has been done by extracting dynamic relations with the aim of investigation the frequency behavior and closed loop analysis. Calculations of element losses and overall efficiency have been done and compared with the existing structures in previous references. Finally, to prove the accuracy of the theoretical analysis, the simulation and laboratory results of the proposed structure are presented.
عنوانهای گونه گون دیگر
عنوان گونه گون
Design, Modeling, and Implementation of Improved High Step-Up DC-DC Converters for Renewable Energy Applications
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )
عنصر شناسه اي
هاشم‌زاده،
ساير عناصر نام
سید مجید
کد نقش
تهیه کننده
نام شخص - ( مسئولیت معنوی درجه دوم )
عنصر شناسه اي
حسینی،
عنصر شناسه اي
بابایی،
عنصر شناسه اي
صباحی،
ساير عناصر نام
سید حسین
ساير عناصر نام
ابراهیم
ساير عناصر نام
مهران
تاريخ
استاد راهنما
تاريخ
استاد راهنما
تاريخ
استاد مشاور
شناسه افزوده (تنالگان)
عنصر شناسه اي
تبریز
