طراحي، بهبود و پياده‌سازي مبدلهاي اصلاح ضريب توان تك مرحله‌اي با بازده بالا و اجزاي مداري كم

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

برق

دكتري

مدارهاي اصلاح ضريب توان مدارهايي هستند كه وظيفه‌ي آنها تامين جريان ورودي از سمت شبكه به صورت هم‌شكل و هم‌فاز با ولتاژ ورودي است. در اين دسته از مبدل‌ها به دليل ماهيت عملكرديشان، ولتاژ خروجي داراي ريپل است؛ به همين دليل است كه از يك طبقه‌ي DC-DC به منظور رگولاسيون ولتاژ خروجي نهايي استفاده مي‌شود. البته با توجه به اينكه استفاده از دو طبقه‌ي مجزا براي توانهاي پايين بهينه نيستند، عموماً براي اين محدوده از توان دو قسمت اصلاح ضريب توان و DC-DC با يكديگر ادغام مي‌شوند. اين دسته از ساختارها كه به‌عنوان ساختارهاي تك طبقه شناخته مي‌شوند، جهت منبع تغذيه كاربرد دارند و هدف اصلي اين رساله نيز تحقيق در رابطه با اين دسته از ساختارهاست. در ادامه ابتدا معرفي بيشتر مدارهاي اصلاح ضريب توان و مفاهيم مربوط به آنها صورت گرفته است. پس از آن به مروري بر ساختارهاي مختلف معرفي شده در اين زمينه پرداخته شده و مزايا و معايب آنها بيان گرديده است. در ادامه در اولين قدم ساختارهاي باك و فوروارد ادغام شده و ضمن حفظ مزاياي اين ساختارها، معايب آنها يعني اعوجاج گذر از صفر براي مبدل باك و كليدزني سخت برطرف گرديده است و نمونه‌ي آزمايشگاهي آن براي توان 100 وات و ولتاژ خروجي 48 ولت و ولتاژ ورودي موثر 220 ولت طراحي گرديد. در قدم بعدي به جهت بهينه‌تر شدن ساختار براي توانهاي پايينتر و كمتر شدن تعداد المان، قسمت اصلاح ضريب توان تغيير يافت و از مبدل باك‌بوست استفاده شد كه با مبدل فوروارد رزونانسي تركيب شده و براي توان 35 وات و خروجي 40 ولت طراحي گرديد. در قدم آخر نيز به جهت بهينه سازي ساختار براي كاربردهاي توان بالاتر، هم قسمت اصلاح ضريب توان اصلاح شد و از مبدل بوست استفاده گرديد و هم قسمت DC-DC اصلاح شد و از مبدل فوروارد دوسوئيچه استفاده شد. ساختار حاصل از اين ادغام براي توان 100 وات و ولتاژ خروجي 48 ولت طراحي و پياده‌سازي شد. در آخر نيز كل روند طي شده مرور و جمع‌بندي مي‌شود و پيشنهادهايي جهت ادامه مسير مطرح مي‌گردد.

227867

الكترونيك

مهندسي برق و كامپيوتر

دانشگاه صنعتي اصفهان