Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Farzanehfard,Ehsan Adib
حسین فرزانه فرد (استاد راهنما) احسان ادیب (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mina Khodabakhshian
مینا خدابخشیان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Anew forward type resonance bidirectional converter
Bidirectional converters can transfer power in both directions between the two sources. These converters can be achieved by adding an anti-parallel diode to the switch and controllable switch in parallel with diodein a unidirectional converter. Thus power can flow in both directions. Bidirectional converters are widely used in applications which the two way transfer of power is required, such as DC motor drive systems with the capability of energy recovery during braking, uninterruptible power supply systems, battery charger and discharger systems, auxiliary power supply for hybrid electric vehicles. Depending on the application, bidirectional DC-DC converters can be isolated or non-isolated. Isolated bidirectional converters are highly considered for creating electrical isolation between the primary side and secondary side in order to protect equipment and operators, and in cases which is not possible to use a common ground due to high voltage difference between input and output. When high voltage gain is not needed, non-isolated bidirectional converters can be used. For high power applications, bridge type bidirectional converters are an important topic of research in the past decade. Flyback converter is used in low power applications due to its simple structure. The main goals in bidirectional converter are reducing the switching losses, reducing the voltage and current stress, reducing the conduction losses, increasing the power density and reducing the number of elements. Increasing the power density can be achieved by increasing the switching frequency of the converter. Resonant converters are used to reduce switching losses. These converters reduce switching losses and can operate at high frequencies, but these topologies are not suitable for low power applications due to the complexity of their power circuit. Power circuit complexity and increase of the number of circuit elements lead to reduced power density. In this thesis, resonance technique is used in forward converter topology for low and medium power applications. By resonance technique and without applying any auxiliary switch or circuit, zero current switching can be achieved for all switches. The goals are reducing the number of circuit elements and conduction losses. Transformer of the converter is forward type. This converter has one magnetic element, which is not an energy storage element. Due to zero current switching, this structure is also appropriate for IGBT elements. Keywords : 1- bidirectional converter 2-soft switching 3-resonance 4- isolation
مبدل های دوجهته، توان را بین دو منبع و در هر دو جهت منتقل می کنند. این مبدل ها با افزودن دیود موازی معکوس به سوییچ و سوییچ قابل کنترل به دیود حاصل می شوند. بنابراین، توان می تواند در هر دو جهت جاری شود. مبدل های دوجهته به طور گسترده ای در کاربردهایی که در آن ها عمل انتقال توان دو طرفه نیاز است، مانند سیستم های درایو موتور DC با قابلیت بازیافت انرژی هنگام ترمز، منابع تغذیه ی اضطراری، سیستم های شارژر و دشارژ باتری و منابع تغذیه ی کمکی برای خودروهای الکتریکی هیبرید به کار برده می شوند. مبدل های دوجهته DC-DC بسته به کاربرد می توانند ایزوله یا غیرایزوله باشند. مبدل های دوجهته ایزوله، به منظور ایجاد ایزولاسیون الکتریکی بین سمت اولیه و سمت ثانویه برای حفاظت از تجهیزات و اپراتورها، و در مواردی که به علت بالا بودن اختلاف ولتاژ ورودی و خروجی امکان استفاده از زمین مشترک نباشد، بسیار مورد توجه قرار می گیرند. مبدل های دوجهته غیر ایزوله هنگامی که بهره ولتاژ بالا نیاز نباشد، به کار برده می شوند. برای کاربرد های توان بالا مبدل های دو جهته نوع پل، موضوع مهم تحقیق در دهه گذشته بوده است. مبدل فلای بک به علت سادگی ساختارش، در کاربردهای توان پایین استفاده می شود. اهداف اصلی در مبدل های دوجهته، کاهش تلفات سوییچینگ، کاهش استرس جریان و ولتاژ، کاهش تلفات هدایتی، چگالی توان بالا وکاستن تعداد المانهای مورد استفاده می باشد. افزایش چگالی توان مبدل از طریق افزایش فرکانس سوییچینگ مبدل حاصل می شود. مبدل های رزنانسی به منظور کاهش تلفات سوییچینگ مورد استفاده قرار می گیرند. این مبدل ها اگرچه تلفات سوئیچینگ را کاهش داده و قابلیت عملکرد با فرکانس بالا را نیز دارند، اما پیچیدگی مدار قدرت آن ها موجب می شود که این توپولوژی ها برای کاربردهای توان پایین که پیچیدگی مدار قدرت و افزایش المانهای مدار منجر به کاهش چگالی توان می گردد، مناسب نباشند. در این پایان نامه از تکنیک های رزنانسی در ساختار مبدل فوروارد برای توانهای پایین و متوسط استفاده شده است. توسط روش رزنانس و بدون استفاده از سوییچ کمکی یا مدارات اضافه، سوییچینگ جریان صفر برای تمامی سوییچ های مبدل حاصل می شود. هدف کاستن تعداد المان های مدار و کاهش تلفات هدایتی می باشد. ترانس مبدل از نوع فوروارد می باشد. این مبدل دارای یک المان مغناطیسی است که، انرژی را ذخیره نمی کند. همچنین با سوییچینگ در جریان صفر ساختاری بدست می آید، که برای المان IGBT هم مناسب است. کلمات کلیدی: 1- مبدل دوجهته 2- سوییچینگ نرم 3- رزنانس 4- ایزولاسیون

ارتقاء امنیت وب با وف بومی