Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Farzanehfard,Ehsan Adib
حسین فرزانه فرد (استاد راهنما) احسان ادیب (استاد مشاور)
 
STUDENT
Ali Bijani
علی بیژنی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Design implementation and improvement of isolated soft switching bidirectional converter
: In renewable dc-supply systems, batteries are usually required to back-up power for those electronic equipment that voltage levels are typically much lower than the dc-bus voltage. So Bidirectional converters for charging/discharging the batteries are required. To be bidirectional in these applications is in the flow of current. Bidirectional dc–dc converters is kind of converter that transfer the power between both dc sources in either direction. In these converters the direction of current can be reversed while the polarity of dc voltage of connected sources remains without change. These converters divide to isolated bidirectional converter and non-isolated bidirectional converter. At high power or at the cases that the difference level of voltage between input and output is high and you can’t use the common GND, the isolated bidirectional converter is highly recommended. Also these converters provide electrical isolation between the input and output sides, but because of the leakage inductance in the coupled inductor, they generally suffer from considerable switching loss and voltage stress on the switching devices. In comparison with base converters, providing soft-switching condition in bidirectional converter is more difficult. This is because in the bidirectional converter, the flow of current is two way and the converter has two main switches. So soft switching conditions should exist for both switches, in two modes of the operation.Several techniques which have been proposed for basic converters can expand to bidirectional converter to provide a soft switching. However pay attention that in these converters to prevent excessive increase in the number and complexity of circuit elements, it is desirable that use the same assistance elements to provide the soft switching for both the switches of converter. Also it is better Soft switching conditions for auxiliary switch converter has been provided. It is desirable that the auxiliary circuit does not impose additional stress voltage and current to converter switches and the control of converter should be simple. In order to reduce the switching losses and voltage stress problem for these converters numerous soft switching techniques has been presented that by using a switching auxiliary circuit or snubber circuit, solved the problems of unidirectional converter. For soft switching on both sides, auxiliary circuit must be used in both directions. At the first the topology of the bidirectional converter will be reviewed and in continue the analysis of the PWM circuit with soft switching conditions will be done. Then the proposed circuit will examine. Finally, conclusions and suggestions for further work are stated. Keywords : 1 - Switching Power Supply 2 - isolation Bidirectional converters 3 - zero voltage switching 4 - zero current switching
در ساختارهای ذخیره انرژی ، باتری ها معمولا برای توان پشتیبان تجهیزات الکترونیکی مورد نیاز هستند که سطح ولتاژ آنهاکمتر از ولتاژ DC خط می باشد. بنابراین مبدل های دو جهته برای شارژ و دشارژ باتری ها مورد نیاز است. دو جهته بودن در این کاربردها به صورت گردش جریان است. مبدل دو جهته ، مبدلی است که در آن امکان انتقال توان بین دو منبع در هر دو جهت وجود دارد. در این مبدل ها جهت عبور جریان می تواند معکوس شود ، در حالی که پلاریته ولتاژ هر دو منبعی که به مبدل متصل است بدون تغییر باقی می ماند. این مبدل ها در حالت کلی به دو دسته مبدل های دو جهته ایزوله و مبدل های دو جهته غیر ایزوله تقسیم می شود. در توان های بالا و جایی که اختلاف ولتاژ ورودی و خروجی بالا باشد و امکان استفاده از زمین مشترک نباشد، مبدل های دو جهته ایزوله بسیار مورد توجه قرار می گیرد. صرف نظر از این که ، این مبدل ها بین ورودی و خروجی ایزولاسیون الکتریکی ایجاد می کنند ، با این وجود به دلیل سلف نشتی عموما تلفات سوئیچینگ و استرس ولتاژ روی سوئیچ در این مبدل ها زیاد است. در مقایسه با مبدل های پایه ، فراهم آوردن سوئیچینگ نرم در مبدل های دو جهته پایه دشوارتر می باشد. این بدان دلیل است که در مبدل های دو جهته ، عبور جریان در دو جهت می باشد و مبدل دارای دو سوئیچ اصلی است. بنابراین شرایط سوئیچینگ نرم می بایستی برای هر دو سوئیچ مبدل و درهر دو حالت عملکرد مبدل فراهم باشد. تکنیک های مختلفی که پیش از این برای مبدل های پایه پیشنهاد شده است را می توان به مبدل های دو جهته برای فراهم آمدن سوئیچینگ نرم گسترش داد. با این حال باید توجه شود که در این مبدل ها برای پیشگیری از افزایش تعداد المان های اضافی و پیچیدگی مدار ، مطلوب است تا از المان های کمکی یکسان برای فراهم آمدن سوئیچینگ نرم برای هر دو سوئیچ مبدل استفاده شود و شرایط کلید زنی نرم برای سوئیچ های کمکی مبدل نیز فراهم باشد. همچنین مطلوب است تا مدار کمکی استرس ولتاژ و جریان اضافی به سوئیچ های مبدل تحمیل نکند وکنترل مبدل ساده باشد. برای نرم کردن سوئیچینگ در دو جهت معمولا باید از دو مدار کمکی در دو طرف استفاده نمود. در ابتدا توپولوژی های مختلف مبدل های دو جهته بررسی شده و در ادامه به آنالیز مدارات با شرایط سوییچینگ نرم به صورت PWM پرداخته شده است.پس از آن مدار پیشنهادی مورد بررسی قرار خواهد گرفت . مدار پیشنهادی از یک مدار کمکی برای فراهم کردن شرایط سوئیچینگ نرم در دو جهت بهره می برد. در پایان نتیجه گیری و پیشنهادات برای ادامه کار بیان می شود. کلمات کلیدی: 1- منابع تغذیه سوئیچینگ 2- مبدل دوجهته ایزوله 3-کلیدزنی در ولتاژ صفر 4- کلیدزنی در جریان صفر

ارتقاء امنیت وب با وف بومی