Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Farzanehfard,Ehsan Adib
حسین فرزانه فرد (استاد راهنما) احسان ادیب (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohammad Amin Mehralian
محمدامین مهرعلیان گورتانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Improvement of Boost Interleaved DC-DC Converters
The importance of DC-DC converters with high voltage gain is increasing in many modern applications of power supplies. This kind of converters play an important role in the main part of energy systems. Renewable energy systems connected to the network, hybrid vehicles, and fuel cell are some examples of energy systems. It is important to atttion a low cost converter with, high efficiency, high power density, and high voltage gain which is very important in the applications of green energy systems. Recently, the research trend in high power applications has been concentrated on interleaved converter. Reduction of the current ripple, improved transient response, better thermal distribution and reliability are some of the benefits of interleaved converters. In order to achieve power density increment, passive components size reduction, and fast dynamic response, switching frequency of interleaved converters are increased. However, at high frequencies, the switching losses increase which leads to efficiency, degradation. Furthermore, due to the presence of more semiconductor elements in interleaved converters, the elimination of switching losses is one of their challenges. To eliminate the switching losses, such methods as lossless snubber circuits, active clamp techniques, ZVT, ZCT and Quasi-resonance circuit are used.In the quasi-resonance technique, soft switching condition is provided with the least number of elements and only by adding an inductor and a capacitor. In this thesis, after investigating the different structures of interleaved converters and soft switching methods, a quasi-resonant converter is presented using soft coupling coupled inductors. To reduce the number of switches, the quasi-resonance method is used and the coupling inductor is used to increase the gain and reduce voltage stress of the elements. Also, to reduce the input current ripple, the inductors are cross coupled with each other, and thus the converter operates without a voltage jump. In the past years, there has been a major research an interleaved converters to provide soft switching conditions, but they have provided these conditions with many additional elements. In the proposed converter, soft switching conditions for all components are provided without adding additional semiconductor elements, and the switches are completely turned off softly by simply adding two small capacitors and changing the switching mode. Keywords :High step-up converters, Interleaved convertrs, Soft switching, Quasi resonant
اهمیت مبدل‌های DC-DC با بهره ولتاژ زیاد در بسیاری از کاربردهای مدرن منابع تغذیه، رو به افزایش است. وجود این خانواده از مبدل‌ها در قسمت اصلی سیستم‌های انرژی نقش به سزایی دارد. ازجمله این سیستم‌ها می‌توان به سیستم‌های انرژی‌های تجدید پذیر متصل به شبکه و هم‌چنین خودروهای هیبرید و سیستم های مبتنی بر پیل سوختی اشاره نمود. رسیدن به مبدلی با هزینه‌ی پایین، بازده بالا، چگالی توان زیاد و بهره ولتاژ بالا امری مهم است و در کاربرد سیستم‌های انرژی سبز اهمیت بیشتری دارد. امروزه با افزایش توان، تحقیقات بر روی مبدل‌های درهم‌تنیده برای افزایش بازده و کاهش تلفات و بهره ولتاژ بالا، افزایش یافته‌است. مبدل‌های درهم‌تنیده این امکان را فراهم می‌کنند که ضمن افزایش توان، بازده مدار را افزایش دهند. به علت وجود المان‌های نیمه‌هادی بیشتر در این خانواده از مبدل‌ها حذف تلفات کلیدزنی یکی از چالش‌های آن‌ها است. برای حذف تلفات کلیدزنی از روش­های چون اسنابر بدون تلفات، کلمپ فعال و ایجاد شرایط گذر با ولتاژ صفر و جریان صفر ZVT، ZCT و عملکرد شبه رزونانسی استفاده می­شود. در روش شبه رزونانسی باکمترین المان و تنها با اضافه کردن سلف و خازن شرایط کلیدزنی نرم فراهم می­شود. در این پایان نامه پس از بررسی ساختارهای مختلف مبدل های درهم تنیده افزاینده و روش­های کلیدزنی نرم، یک مبدل شبه رزونانسی با استفاده از سلف­های تزویج شده متقابل با کلید زنی نرم ارائه گردیده است. برای کاهش تعداد کلیدها ضمن کلیدزنی نرم از روش شبه رزونانسی بهره گرفته وبرای افزایش بهره وکاهش استرس ولتاژ المان­ها، از سلف تزویج شده استفاده شده است. هم­چنین برای کاهش ریپل ورودی، سلف­ها به صورت متقابل با یک­دیگر تزویج و بدین ترتیب مبدل بدون پرش ولتاژ در وودی عمل می­کند. در کابرد های توان بالا پیش از این تحقیقات فراوانی برای فراهم کردن شرایط کلید زنی نرم بر روی مبدل­های بسیار افزاینده درهم­تنیده صورت گرفته است ولی اکثر این روش ها با اضافه کردن المان اضافی این شرایط را مهیا نموده اند. در مبدل پیشنهادی بدون اضافه کردن المان نیمه­هادی اضافی شرایط کلیدزنی نرم برای تمامی کلیدها فراهم می­شود و تنها با اضافه کردن دوخازن کوچک و تغییر در نحوه کلیدزنی، کلیدها به طور کامل به صورت نرم خاموش و روشن می­گردند.در نهایت مبدل شبیه‌سازی و پیاده‌سازی شده است. کلمات کلیدی: 1-درهم‌تنیده 2-کلیدزنی نرم 3- مبدل افزاینده

ارتقاء امنیت وب با وف بومی