مقاله یک مدل از مبدل Buck-Boost با راندمان بالا و استرس جریان پائین برای سیستمهای خورشیدی

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله یک مدل از مبدل Buck-Boost با راندمان بالا و استرس جریان پائین برای سیستمهای خورشیدی دارای ۸ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله یک مدل از مبدل Buck-Boost با راندمان بالا و استرس جریان پائین برای سیستمهای خورشیدی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله یک مدل از مبدل Buck-Boost با راندمان بالا و استرس جریان پائین برای سیستمهای خورشیدی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله یک مدل از مبدل Buck-Boost با راندمان بالا و استرس جریان پائین برای سیستمهای خورشیدی :

چکیده – امروزه از مبدلهای DC-DC به طور گسترده در صنعت استفاده میشود و کاربرد گستردهای آن بر هیچکس پوشیده نیست. مبدل Buck-Boost در تنظیم ولتاژ خروجی UPS، شارژ و دشارژ باتریها، پیل سوختی، سیستمهای خورشیدی و ;. کاربرد دارد. این مبدلها بسته به تعداد سوئیچها ، نوع پلاریته ولتاژ خروجی ، ایزوله بدون و نبودن و مد عملکردی دارای تنوع گوناگونی است. ایجاد استرس در ولتاژ و جریان کلیدها و تداخل الکترومغناطیسی یکی از مشکلات مبدلهای DC-DC با یک کلید است.

تغییر در ساختار مبدلهای DC-DC و کلیدزنی نرم یکی از روشهای ساده و عملی در افزایش راندمان مبدلها و کاهش استرس جریان و ولتاژ کلیدها است. این مقاله، یک مدل بهبود یافته از مبدل Buck-Boost با اضافه کردن یک کلید اضافی در مدار رزنانسی آن جهت کاهش میزان استرس جریان و افزایش راندمان مبدل ارائه و تجزیه و تحلیل خواهد گردید. به دلیل اینکه کلیدها به صورت همزمان روشن و خاموش میگردند، کاهش تداخل الکترومغناطیسی و نیاز به یک منبع تولید سیگنال پالس از ویژگیهای این مبدل است.

واژههای کلیدی- مبدل Buck-Boost؛ راندمان؛ تداخل الکترومغناطیسی؛

استرس جریان؛

مقدمه

همه مبدلهای DC-DC بر پایه مدار مبدل باک و مبدل بوست بوده و سایر مدارها در واقع ترکیبی از این دو مدار هستند. در اکثر کاربرد هایی نظیر شارژ و دشارژ باطری، تصحیح ضریب توان، تنظیم ولتاژ پیل های سوختی، در توربین های بادی با ژنراتور DC ، حصول ماکزیمم توان در صفحه های خورشیدی، تنظیم ولتاژ باس برای بدست آوردن یک ولتاژ DC-DC

سنکرون، تنظیم ولتاژ خروجی منابع تغذیه بدون وقفه ، یک مبدل خروجی تنظیم شده از یک منبع ولتاژ تنظیم نشده مورد نیاز است.[۱] .وقتی که ولتاژ تنظیم شده مورد نظر در بین محدوده تغییرات ولتاژ تنظیم نشده منبع

باشد، به یک مبدل افزاینده-کاهنده نیاز است.[۲] هدف از یک مدار الکترونیک قدرتی DC-DC اطمینان از مشخصه خروجی قابل کنترل بعنوان (مثال ولتاژ خروجی ثابت) برای تامین یک بار متغییر DC بدون در نظر گرفتن نوع کاربرد آن است.[۳-۴]

ایجاد استرس در ولتاژ و جریان کلیدها و تداخل الکترومغناطیسی یکی از مشکلات مبدلهای DC-DC با یک کلید است. تغییر در ساختار مبدلهای DC-DC و کلیدزنی نرم یکی از روشهای ساده و عملی در افزایش راندمان مبدلها و کاهش استرس جریان و ولتاژ کلیدها است.
هدف اصلی مبدلهای DC-DC تنظیم ولتاژ خروجی در یک مقدار ثابت است. این مبدلها بسته به تعداد سوئیچها ، نوع پلاریته ولتاژ خروجی ، ایزوله بدون و نبودن و مد عملکردی دارای تنوع گوناگونی است.[۵-۶]

در این مقاله یک مدل بهبود یافته از مبدل Buck-Boost با اضافه کردن یک کلید اضافی در مدار رزنانسی آن جهت کاهش میزان استرس جریان و افزایش راندمان مبدل ارائه و تجزیه و تحلیل خواهد گردید. نتایج نشان میدهد که مبدل پیشنهادی باعث بهبود راندمان و کاهش استرس جریان شده است.

.۱ مبدل Buck-Boost سنتی

شکل ۱ مدار معادل یک مبدل Buck-Boost ایده آل در دو حالت مد عملکرد ( حالت روشن و خاموش بودن کلید) را نشان می دهد. ولتاژ خروجی در این رگولاتور میتواند کمتر و یا حتی بیشتر از ولتاژ ورودی آن باشد.

قطبیت ولتاژ خروجی مخالف با ولتاژ ورودی است این رگولاتور با نام رگولاتور معکوس کننده نیز شناخته میشود. ولتاژ خروجی معکوس ولتاژ ورودی است. ولتاژ خروجی عکس ولتاژ ورودی است، و می تواند پایینتر یا بالاتر از ورودی باشد. همچنین برای ایجاد یک مبدل باک افزایشی غیر معکوس شونده یک سلف دیگر به مدار اضافه می شود تا قطبیت ولتاژ خروجی برابر با ولتاژ ورودی شود.[۴]

S1,S2

(VIVO)
اولین همایش منطقه ای برق و فناوریهای نوین دانشکده فنی و حرفه ای سما اردبیل- شهریور۱۳۹۴

شکل :۱ مد عملکرد مبدل Buck-Boost ایده آل

• مد عملکرد در فاصه زمانی ۰ t DT

در فاصله زمانی بین ۰ t DT کلید روشن و دیود خاموش است.

هنگامی که کلید روشن است ولتاژ دیود برابر است. در

این حالت ولتاژ کلید و جریان دیود صفر است. ولتاژ دو سر سلف عبارت است از :
(۱) diL vL Vi L
dt

مقدار ریپل جریان سلف عبارت است از :
(۲) VI D iLiL(DT)iL(0)
fs L

(۳) D Vo
۱ D VI

• مد عملکرد در فاصه زمانی DT t T

در این مد عملکرد کلید خاموش و دیود فعال است. جریان کلید و ولتاژ دیود صفر است. ولتاژ در دو سر سلف عبارت است :
(۴) diL vL VO L
dt

و ریپل جریان سلف عبارت خواهد شد :
(۵) VO (1 D) iLiL(DT)iL(T)
fs L

با فرض بالانس ولتاژی داریم :
(۶) DVI VO
۱ D

بنابراین تابع انتقال MV DC به صورت ذیل خواهد شد:
(۷) D MV DC
۱ D

.۲ مبدل Buck-Boost بهبود یافته

مبدلهای Buck-Boost سنتی در زمانهای روشن و خاموش شدن کلیدها باعث ایجاد تلفات کلیدزنی میشوند بطوریکه باعث کاهش راندمان و افزایش استرس جریان در کلیدها میگردند. اصلاح ساختار و توپولوژی مبدلهای Buck-Boost و استفاده از کلید زنی نرم باعث بهبود راندمان میدل و کاهش استرس کلیدها میگردد. در این بخش به عنوان ایده جدید در طرح مبدلهای Buck-Boost یک توپولوژی اصلاح شده ارائه خواهد گردید. مبدل پیشنهادی شامل یک کلید اضافی در مدار رزناسی مبدل است.

این عمل باعث کاهش تلفات کلیدزنی و کاهش تداخل الکترومغناطیسی میشود.

در شکل (۲) مبدل Buck-Boost بهبود یافته که با اضافه شدن یک کلید به مدار رزنانسی آن ایجاد شده را نشان میدهد. این مبدل به منظور کاهش استرس کلیدها و افزایش بازده کلی مبدل ارائه شده است. مبدل

Buck-Boost بهبود یافته شامل دو کلید و اندوکتانس Lr و
خازن Cr است.

۲