عنوان
بررسي و بهبود مبدل‌هاي دو جهته DC-DC غيرايزوله كليدزني نرم با بهره ولتاژ بالا
نويسنده اصلي
ترك‌زاده، اميرحسين
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي برق
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
با توسعه سريع كاربرد‌هاي انرژي‌هاي پاك، مانند پنل‌هاي خورشيدي استفاده از مبدل‌هاي دوجهته DC-DC گسترش چشم‌گيري يافته است. همچنين، مبدل‌هاي دوجهته براي استفاده در شارژ و دشارژ منابع ذخيره كننده انرژي دركاربرد‌هايي نظير پيل سوختي، منابع تغذيه بدون وقفه و درايو موتور سيستم‌هاي توان هيبريدي مورد استفاده قرار مي‌گيرند. مبدل‌هاي دوجهته DC-DC به دو دسته كلي ايزوله و غيرايزوله تقسيم بندي مي‌شوند. در مبدل‌هاي ايزوله با تغيير نسبت دور ترانسفورمر، مي‌توان به بهره‌ي بسيار افزاينده يا بسيار كاهنده رسيد؛ ولي اين مبدل‌ها داراي معايبي از قبيل تلفات هدايتي بالا، بازده كم، تعداد زياد كليد، تنش ولتاژ بالاي كليد‌ها، هزينه و وزن زياد و كنترل پيچده نسبت به مبدل‌هاي غيرايزوله مي‌باشند. از اين رو، در كاربرد‌هايي كه نياز به ايزولاسيون نباشد، مبدل‌هاي دوجهته غيرايزوله در كانون توجه طراحان و مهندسان قرار گرفته‌اند. اكثر مبدل‌هاي دوجهته غيرايزوله بر پايه‌ي مبدل‌هاي باك/بوست، سپيك/زتا و چوك/چوك توسعه مي‌يابند و براي افزايش بهره اين مبدل‌ها از سلف تزويج و خازن كليد شونده استفاده مي‌شود. با توجه به اين كه، مبدل‌هاي دوجهته در شارژ و دشارژ منابع ذخيره كننده انرژي مانند باتري استفاده مي‌شوند و انرژي اين منابع محدود مي‌باشد، به حداقل رساندن تلفات و ارائه يك ساختار كارآمد و اقتصادي براي اين مبدل‌ها، بسيار ارزشمند است. از طرف ديگر، به منظور كاهش حجم و وزن مبدل‌ها، بايد فركانس كاري آن‌ها افزايش يابد، كه اين امر موجب افزايش تلفات كليدزني و كاهش بازده مبدل مي‌گردد. بنابراين براي كاهش تلفات كليدزني، از روش‌هاي كليدزني نرم استفاده مي‌شود. در نتيجه، يكي از چالش‌هاي طراحي مبدل‌هاي دوجهته، فراهم كردن شرايط كليدزني نرم براي المان‌هاي نيمه‌هادي مي‌باشد.
در اين پايان‌نامه، ابتدا برخي ازكاربرد‌هاي مبدل‌هاي دوجهته DC-DC و همچنين چالش‌هاي طراحي اين مبدل‌ها بيان شده است. سپس، در فصل دوم ساختار‌هاي مبدل‌هاي دوجهته DC-DC غيرايزوله و روش‌هاي به كار برده شده به منظور افزايش بهره ولتاژ و همچنين ايجاد شرايط كليدزني نرم بر اساس ايده‌هاي‌هاي ارائه شده در سال‌هاي اخير بررسي گرديده است. پس از آن، در فصل سوم مبدل پيشنهادي اول، كه داراي شرايط كليدزني نرم ، ساختار ساده و بهره ولتاژ نسبتا بالا است معرفي شده است. در فصل چهار، به منظور كاهش ريپل جريان مجموعه باتري‌ها در مبدل‌هاي دوجهته و افزايش بهره ولتاژ، مبدل پيشنهادي دوم معرفي گرديده و پس از آن به منظور دستيابي به بهره ولتاژ بالا و كاهش تنش ولتاژ المان‌هاي نيمه‌هادي و همچنين بازده بالا، مبدل دوجهته سوم در فصل پنجم معرفي مي‌گردد. در اين پايان‌نامه، ضمن بررسي كامل عملكرد مبدل‌هاي پيشنهادي، تحليل‌هاي نظري و نتايج شبيه سازي به منظور تأييد صحت عملكرد مبدل‌هاي پيشنهادي ارائه گرديده است. همچنين، نتايج پياده‌سازي عملي مبدل‌هاي پيشنهادي اول و سوم جهت ارزيابي عملكرد مبدل‌ها نمايش داده شده است. در فصل ششم، نتيجه‌گيري از مباحث مطرح شده و پيشنهادهايي جهت ادامه كار بيان شده است.
شماره ركورد
230774
گرايش رشته تحصيلي
مدارهاي مجتمع الكترونيك
دانشكده
مهندسي برق و كامپيوتر
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان