Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed Mohammad Madani,Hossein Farzanehfard
سیدمحمد مدنی (استاد مشاور) حسین فرزانه فرد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mahdi Rezvany Vardom
مهدی رضوانی وردوم

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Reducing Switching Losses In Current-Fed Converters
In recent years, switching power supplies are widely employed in industry. Thus improving the performance of DC-DC converters is highly considered by researchers. Generally switching converters are Since some renewable systems such as fuel cells and solar cells have low output voltage which varies with output load, thus converters with high voltage gain are required to increase the voltage level and provide regulation. The main advantage of the current source converters is higher voltage gain than the voltage source converters. Thus, it is possible to use transformers with lower conversion ratio. Another advantage of current source converters is the absence of output inductance in its structure. Therefore, these topologies are more cost effective, when several output voltages are required. Since most renewable systems cannot produce high peak currents, therefore current source converters are preferred. It is important to reduce the size and weight of switching power supplies. Therefore, power supplies at high switching frequencies are designed. But, higher switching frequencies would increase switching losses and reduces the circuit efficiency. Therefore soft switching techniques are inevitable to reduce losses and increase switching frequency. On the other hand, the use of soft switching techniques is suitable solution to reduce RFI and EMI noise and get a better performance from semiconductor devices. For high power applications, series and parallel structures are important to reduce current stress and ripple. In modern converters, interleaved structures are considered for high - current and high - power applications due to advantages such as power distribution, fast transient response, smaller size of passive elements and current ripple. In this thesis, two new interleaved PWM Zero Current Switching (ZCS) boost converter are proposed to create soft switching conditions for all main and auxiliary switches. The proposed converters use only one auxiliary switch to provide soft switching condition. In order to reduce switching losses and to obtain a high efficiency a non dissipative soft-switching cell is used. In the proposed interleaved converter, soft switching is obtained for all semiconductor devices. The main and auxiliary switches turn on and off under zero-current condition. Keywords: Current source converters, Voltage source converter, Interleaved boost converters, Soft switching, Zero current switching, Zero voltage switching
در سالهای اخیر استفاده از منابع تغذیه سوئیچینگ در صنعت گسترش بسیاری یافته است. بنابراین ارائه توپولوژیهای جدید مبدلهای سوئیچینگ DC-DC به منظور بهبود عملکرد این منابع مورد توجه قرار گرفته است. مبدلهای سوئیچینگ به دو دسته کلی مبدلهای منبع ولتاژ و مبدلهای منبع جریان تقسیم بندی می‌شوند. از آنجاییکه برخی از سیستمهای تجدید پذیر مانند پیلهای سوختی دارای ولتاژ خروجی پایین و متغییر با بار هستند، استفاده از مبدلهایی که موجب افزایش سطح و تثبیت ولتاژخروجی شود از اهمیت زیادی برخوردار است. از مزیتهای اصلی مبدلهای منبع جریان، بهره ولتاژ بالا نسبت به مبدلهای منبع ولتاژ است که استفاده از ترانسفورمرهای با تعداد دور پایین تر را امکان پذیرمی‌سازد. از مزایای دیگر مبدلهای منبع جریان حذف اندوکتانس خروجی است. لذا می‌توان براحتی از ساختارهایی با خروجی های چند سر استفاده کرد. مزیت دیگر مبدلهای منبع جریان این است که اکثر سیستمهای تجدید پذیر قادر به تولید جریانهای ناگهانی نیستند، بنابراین استفاده از مبدلهای منبع ولتاژ امکان پذیر نیست. امروزه کاهش حجم و وزن منابع تغذیه سوئیچینگ در طراحی منابع تغذیه سوئیچینگ از اهمیت زیادی برخوردار است. بنابراین سعی می‌شود که از فرکانسهای بالا در پیاده سازی منابع تغذیه استفاده گردد. اما بکار گیری فرکانسهای بالا سبب افزایش تلفات سوئیچینگ و نیز کاهش راندمان مدار می‌شود. لذا استفاده از تکنیکهای سوئیچینگ نرم برای کاهش تلفات و افزایش فرکانس سوئیچینگ مدارغیر قابل اجتناب است. از طرفی استفاده از تکنیکهای سوئیچینگ نرم راه حل مناسبی جهت کاهش نویز RFIو EMI است .هنگامیکه میزان انتقال توان بالا است، استفاده از ساختارهای سری و موازی برای انتقال توان به دلیل کاهش استرس و ریپل های ولتاژ و جریان، کاهش تلفات هدایتی مبدل و افزایش چگالی توان انتقالی اهمیت زیادی می‌یابد. در مبدلهای مدرن امروزی، ساختارهای اینترلیود در کاربردهای جریان - بالا و توان - بالا به دلیل مزیتهایی مانند توزیع توان، پاسخ گذرای سریع، کاهش سایز المانهای پسیو و نیز کاهش ریپل جریان بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در این پایان نامه دو مبدل بوست اینترلیود PWM پیشنهاد شده است که از تکنیک ZCS برای ایجاد شرایط سوئیچینگ نرم برای همه سوئیچهای اصلی و کمکی استفاده می کند. در دو مبدل پیشنهادی تنها از یک سوئیچ کمکی برای ایجاد شرایط سوئیچینگ نرم استفاده می شود. همچنین به دلیل استفاده از تکنیک ZCS، تلفات بازیافت معکوس دایودها حداقل می‌گردد. وضعیتهای مختلف عملکرد دو مبدل پیشنهادی، نتایج شبیه سازی، نتایج عملی و مزایا و معایب ارائه شده است. در نهایت نتیجه گیری و پیشنهادات برای ادامه کار بیان گردیده است. کلمات کلیدی: 1- مبدلهای منبع جریان 2-مبدلهای بوست اینترلیود 3-سوئیچینگ نرم

ارتقاء امنیت وب با وف بومی