طراحی مبدل DC/DC با بهره ولتاژ بالای چند درگاهه غیرایزوله مبتنی بر سلف تزویج
عنوان اصلي به زبان ديگر
DC Converters with High Voltage Gain-Port Coupled Inductor Based DC-Isolated Multi-Non
نام نخستين پديدآور
/زهرا سعادتی زاده
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی برق و کامپیوتر
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۹
نام توليد کننده
، عباسپور
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۲۱ص
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
دکتری
نظم درجات
مهندسی برق گرایش الکترونیک قدرت
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۹/۰۷/۳۰
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
با توجه به رشد منابع انرژی تجدیدپذیر از قبیل فتوولتائیک و سیستمهای ترکیبی انرژیهای تجدیدپذیر، مبدلهایDC - DCمختلفی برای تغذیه توان مورد نیاز بارهای مختلف با سطوح ولتاژ مختلف در انواع کاربردها ارائه شدهاند .از آنجا که ولتاژهای خروجی منابع تجدید پذیر انرژی در سطوح پایینی هستند و مستقیما نمیتوانند به عنوان منبع ورودی ولتاژ برای تغذیه بارهای مختلف مورد استفاده قرار گیرند، بنابراین برای تغذیه بارهای مختلف، یک مبدلDC - DCافزاینده با قابلیت بهره ولتاژ بالا نیاز است تا بتوان سطوح ولتاژ مختلف بالایی را بدون اعمال چرخه کاری بزرگ به کلیدهای الکترونیک قدرت مبدل به دست آورد .در این میان مبدلهای غیر ایزوله نسبت به مبدلهای ایزوله به دلیل تلفات کم و عدم استفاده از ترانسفورماتور و مشکلات ناشی از آن، از قبیل وجود جریان اندوکتانس نشتی و بالا بودن حجم و هزینه مدار، ترجیح داده میشوند .از طرف دیگر؛ با توجه به اینکه توان تولیدی منابع انرژی تجدیدپذیر به شرایط آب و هوایی وابسته است، بنابراین برای دستیابی به یک منبع انرژی ورودی ثابت و پایدار از منابع انرژی تجدیدپذیر بهتر است سیستم ترکیبی از این منابع انرژی برای تغذیه بار مورد استفاده قرار گیرند .در نتیجه این مساله با استفاده از مبدلهای چند ورودی افزاینده قابل حل میباشد، به این صورت که منابع ولتاژ ورودی دارای جریان و ولتاژ مختلفی بتوانند به عنوان منابع ولتاژ ورودی برای تغذیه بار مورد استفاده قرار گیرند .از این رو، مبدلهای دارای بهره ولتاژ بالای چند خروجی-تک ورودی و چند ورودی- تک خروجی غیرایزوله برای منابع انرژی تجدید پذیر اهمیت ویژه ای دارند .با استفاده از مبدلهای دوطرفه چند درگاهه میتوان هر درگاه را به عنوان منبع ولتاژ ورودی و یا بار خروجی در نظر گرفت که میتواند شامل مزایای مبدلهای چند خروجی-تک ورودی و چند ورودی- تک خروجی باشد و برحسب نیاز به صورت چند ورودی یا چند خروجی به کار گیرد .در این میان مبدلهای با تنش ولتاژ و جریان کم کلیدها و دیودها به دلیل کم بودن تلفات کلیدزنی ترجیح داده میشوند .از طرف دیگر؛ بدیهی است برای دستیابی به بهره ولتاژ بالا تعداد اجزای مدار افزایش مییابد .در نتیجه بهتر است افزایش بهره ولتاژ با افزایش منطقی تعداد اجزای مدار به دست آید .برای این منظور، میتوان از شاخص بیشترین بهره ولتاژ بر روی تعداد اجزای مدار مبدل با عملکرد بهینه را انتخاب کرد .مبدلهای با قابلیت حذف ریپل جریان ورودی در طرف درگاه ولتاژ پایین برای استفاده در منابع انرژی تجدید پذیر از قبیل فتوولتائیک اهمیت ویژه ای دارد .با توجه به اینکه هدف این رساله افزایش بهره ولتاژ درگاههای خروجی با استفاده از سلفهای تزویج میباشد، مبدلهای چند درگاهه با قابلیت افزایش بهره ولتاژ با استفاده از سلف تزویج مرسوم جهت آشنایی با نحوه عملکرد سلف تزویج بررسی شدهاند .در این رساله، مبدل چند درگاهه غیر ایزوله بهبود یافته با بهره ولتاژ بالا مبتنی بر سلف تزویج با قابلیت حذف ریپل جریان ورودی برای تمام چرخههای کاری پیشنهاد میشود که میتواند شاخصهای بهینه مطرح شده را دارا باشد .در مبدل پیشنهادی با تغییر محل منبع ورودی بین هر کدام از سه درگاه، سه حالت عملکرد به دست میآید .در مبدل پیشنهادی با افزایش تعداد دورهای سیمپیچی ثانویه سلفهای تزویج، بهرههای ولتاژ افزایش مییابند .سپس؛ مبدل پیشنهادی به صورت نظری تحلیل؛ ولتاژ و جریان اجزای مدارها در یک دوره تناوب کلیدزنی به دست آیند .به علاوه؛ روابط ولتاژ خازنها، بهره ولتاژ، تنش ولتاژ کلیدها و دیودها، متوسط جریان عبوری از سلفها، کلیدها و دیودها و همچنین طراحی تئوری اجزای مدارها به دست میآیند .سپس درستی نتایج نظری به دست آمده با استفاده از نتایج شبیهسازی شده در نرمافزار PSCAD/EMTDC و همچنین نتایج آزمایشگاهی تایید میشود
متن يادداشت
output operation modes are achieved. The proposed converter is based on coupled inductors and its conversion ratios are increased through increasing the turn ratio of the secondary windings of the coupled inductors. The input current ripple of the proposed converter is eliminated at the low voltage side for the whole range of duty cycles. Moreover, the proposed converters has been achieved proper output voltage regulations for all output ports, simultaneously. The proposed converter can be utilized in the renewable energy systems such as in photovoltaic and fuel cells. In this study, the voltage conversion ratios of the output ports, the voltage stress on switches, the average currents of switches and inductors and the required condition for cancelling input current ripple at low voltage side are calculated theoretically. The theoretical results are verified by PSCAD/EMTDC simulation and experimental results. -input two-DC converter with high voltage conversion ratio is proposed. In the proposed converter, by changing the place of input voltage source between each of the three ports, different single-port DC-isolated three-DC converters with the capability of cancelling input current ripple at the low voltage side have more importance for using in the renewable energy systems such as photovoltaics. In this thesis, non-output converter. In renewable energy systems, converters with low voltage and current stress on switches and diodes are preferred due to having low switching losses. On the other hand, obviously, the number of circuit components increases to achieve high voltage gain. As a result, the converter which has the maximum value for the ratio of voltage gain over the number of components would be have best performance comparing to other converters of same type. The DC-single-input-input and multi-single-output-port converters, each port can be considered as input voltage source or output load, which can include the advantages of multi-voltage gain converters are more interested for using in the renewable energy systems. In the multi-isolated high-output non-single-input-input and multi-single-output-input boost converters. Therefore, multi-insolated converters are preferred comparing to isolated converters due to having low losses. On the other hand, due to the fact that the production capacity of renewable energy sources depends on climatic conditions, as a result, for achieving an stable input energy source from renewable energy sources, it is better to use a hybrid system of these energy sources to feed the load. As a result, this problem can be solved by using multi-DC boost converter with high voltage gain capability is required. Different high output voltage levels can be obtained without applying large duty cycle to the switches of the power converter. Non-DC converters are used to transfer the required power of different loads with different voltage levels in the variety of applications. Since the output voltages of renewable energy sources are low and can not be used directly as an input voltage source for supplying different loads, a DC-: Due to the growth of renewable energy sources such as photovoltaics and hybrid energy systems, different DC
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
DC Converters with High Voltage Gain-Port Coupled Inductor Based DC-Isolated Multi-Non
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )