تجزیه و تحلیل و پیاده سازی یک مبدل DC/DC تک سوئیچ باک-بوست جدید

Analysis and implementation of a new single-switch buck–boost DC/DC converter

تجزیه و تحلیل و پیاده سازی یک مبدل DC/DC تک سوئیچ باک-بوست جدید

نام مقاله به فارسی:

Analysis and implementation of a new single-switch buck–boost DC/DC converter

نام مقاله به انگلیسی:

تجزیه و تحلیل و پیاده سازی یک مبدل DC/DC

تجزیه و تحلیل و پیاده سازی یک مبدل DC/DC تک سوئیچ باک-بوست جدید

چکیده:

در این تحقیق، یک مبدل DC/DC جدید افزایش-تقویت ارائه شده است. ساختار مدار مبدل پیشنهادی شامل تک سوئیچ نیرو، دو دیود و چند مولفه ی ذخیره سازی انرژی است. بکار گرفتن فقط یک تک سوئیچ نیرو، هزینه ی اجرایی و اتلافات نیروی سوئیچینگ را کاهش می دهد. مبدل پیشنهادی در حالت بالاتر جذب ولتاژ بیشتری نسبت به مبدل مرسوم افزایش-تقویت و Cuk دارد. بعلاوه، این مبدل منطقه ی عملکردی حالت رسانش دائم (CCM) را گسترش می دهد. مبدل ارائه شده سه حالت عملیاتی در CCM دارد. حالت دوم فشارهای ولتاژی بر خازن ها را کاهش می دهد. بنابراین فشارهای جریان بر دیودها نیز کم می شوند. برای بررسی عملکرد مبدل پیشنهادی، نتایج آزمایشی بااستفاده از نمونه ی اولیه ی سخت افزاری بدست می آیند.

مقدمه:

اخیراً ، مبدل های DC/DC از سوی محققان بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. افزایش/تقویت ولتاژ در کاربردهای زیادی ازجمله سیستم های پیل سوختی ، دستگاه های قابل حمل مثل نوت بوک ها و موبایل ها، محصولات دیود ساطع کننده ی نور و دستگاه های برقی ماشین لازم و ضروری هستند. باتوجه به نوسانات موجود در ولتاژ خروجی سیستم های باطری، یک مبدل اضافی افزایش/تقویت DC/DC برای تنظیم ولتاژ خروجی مورد نیاز است. چند نوع مبدل قادر به ایجاد تبدیل افزایش و کاهش ولتاژ مثل مبدل تبدیل کننده ی افزایش/تقویت ،مبدل برگشت، مبدل Cuk ،و مبدل اندوکتانس اولیه ی یکطرفه هستند. اگرچه، این مبدل ها به شدت بر سوئیچ ها فشار وارد می کنند. مبدل برگشت، اندوکتانس با نشت-بالا دارد و کارایی آن پایین می باشد. برخی از مبدل های افزایش/تقویت DC/DC اخیرا بااستفاده از مبدل های KY ارائه می شوند. هرچند، چهار سوئیچ نیرو در این مبدل ها استفاده شده اند. در [۱۶] ،ترکیب یک مبدل افزایش/تقویت با مبدل KY و مبدل افزایش برای کاهش تعداد سوئیچ های نیرو به دو عدد ارائه شد ، اما حداکثر جذب ولتاژ برای تمام این مبدل های افزایش/تقویت دو است. مبدل های KY نیز به منظور ساخت مبدل های بسیار بالا مثل بخش [۷] مورد استفاده قرار گرفتند. در [۱۸] ، یک مبدل غیر-تبدیلی افزایش/تقویت برای سیستم پیل سوختی بااستفاده از سه سوئیچ نیرو با جذب ولتاژی برابر با مبدل پیشنهادی در این مقاله، پیشنهاد شد.