Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Farzanehfard,Ehsan Adib
حسین فرزانه فرد (استاد مشاور) احسان ادیب (استاد راهنما)
 
STUDENT
Elham Amiri
الهام امیری

FACULTY - DEPARTMENT

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

TITLE

Improvement and Implementation of Multi Input High Gain Converters with Coupled Inductors
The issues of global warming and environmental pollution caused by the fossil fuels led to applying renewable energies as an alternative energy solution. One of the best renewable energy sources are photovoltaic (PV) sources. Since the output voltage of PV sources are very low, they are not suitable to supply grid tied inverters. Furthermore, the output power of the solar systems is not continuous and in cloudy weather or at night PV panels can’t provide the output demanded power. Thus, in these conditions, a secondary energy source such as wind source or an energy storage device such as battery is needed. Due to the problems mentioned above, a hybrid energy system which apply more than one power source is needed to provide output power. In hybrid energy systems each energy source needs an independent DC/DC converter as the interface circuit to absorb its power and transfer it to the DC bus. However, using multi-input converter instead of several independent DC/DC converters for each input energy source includes several advantages, such as decreasing the count of components, the converter size, final manufacturing cost and system power losses. Due to the listed advantages, multi-input converters have founded more attention by researchers and several topologies of them are proposed in recent years. The goal of this thesis is proposing a new high step up multi input converter and also a new zero voltage switching (ZVS) high step up multi-input converter by using of high step up techniques, current fed input stages and an auxiliary circuit to provide soft switching. The proposed converter can boost the voltage of input sources to a regulated output DC voltage. The input currents of the proposed converter are continuous which leads to the reduction of input filter volume in solar systems. In the proposed converter, all input sources can transfer power to the load simultaneously or individually. An auxiliary circuit is used to provide the soft switching conditions for main switches and reduce switching losses. Unlike the conventional high step up multi-input converters, the proposed converter has a simple structure. In this thesis, the proposed topologies and the different operating modes of them are presented in details. Also, the experimental results obtained from the converter prototype are presented to verify the theoretical analysis. Keywords Multi Input Converters, High Step up, Soft Switching Techniques, Zero Voltage Switching
کاهش منابع انرژی تجدیدناپذیر، آلودگی و مهم‌تر از همه تجدیدناپذیر بودن این منابع باعث شده است که منابع انرژی تجدیدپذیر بیشتر از گذشته مورد توجه قرار گیرند. اما منابع انرژی تجدیدپذیری مانند انرژی خورشیدی و بادی ماهیت ناپایدار دارند و توان تولیدی آن‌ها در طول شبانه‌روز ثابت نیست. بنابراین سیستم برای تامین توان خروجی به صورت دائمی به چندین منبع انرژی نیاز دارد تا در صورتی که یک منبع قادر به تامین توان مورد نیاز خروجی نباشد، توان مورد نیاز خروجی از طریق منابع دیگر تامین شود. یک ایده استفاده از مبدل های مستقل برای هر منبع می‌باشد که باعث بالا رفتن هزینه ها می‌شود. راه حل دیگر به جای استفاده از چند مبدل در ورودی، استفاده از مبدل چند ورودی است که هزینه ها را به صورت قابل ملاحظه ای کاهش می دهد. بنابراین، با توجه به کاربرد مبدل‌های چند ورودی مطالعات زیادی جهت دست‌یافتن به ساختارهای مناسب و بهبود این مبدل‌ها صورت گرفته است. هدف از این پایان‌نامه بررسی ساختارهای مبدل‌های چند ورودی و هم‌چنین ارائه مبدل چند ورودی جدید با مزایایی هم‌چون بهره‌ی ولتاژ بالا، پیوسته بودن جریان ورودی، امکان افزایش تعداد منابع انرژی ورودی، توانایی انتقال توان منابع ورودی مختلف به صورت همزمان و مستقل، هزینه کم، کلیدزنی نرم و بازده بالا می‌باشد. در ابتدا روش‌های ایجاد مبدل‌های چند ورودی بررسی شده و تحلیل می‌شوند. سپس روش‌هایی که در آن‌ها برای مبدل‌های چند ورودی شرایط کلیدزنی نرم فراهم شده، ارائه می‌شوند. نهایتا از بررسی ساختارهای مبدل‌های چند ورودی ارائه شده در مقالات و با استفاده از ترکیب ایده ایجاد مبدل‌ چندورودی و تکنیک‌های ایجاد بهره ولتاژ بالا، یک مبدل چندورودی جدید با بهره ولتاژ بالا و جریان ورودی پیوسته ارائه شده است. بنابراین، با استفاده از مبدل چندورودی بهره بالای ارائه شده هم سطح ولتاژ پایین منابع تجدیدپذیری هم‌چون سلول‌های خورشیدی افزایش می‌یابد و هم امکان استفاده از چند منبع انرژی در ورودی به منظور تولید پیوسته توان خروجی فراهم می‌شود. در مبدل پیشنهادی علاوه بر امکان افزایش تعداد منابع انرژی ورودی، هر کدام از منابع ‌می‌توانند به صورت همزمان و یا مستقل توان به خروجی تزریق کنند. به منظور کاهش تلفات کلیدزنی ناشی از هم‌پوشانی ولتاژ و جریان در زمان تغییر وضعیت کلید‌ها، با اضافه کردن یک مدار کمکی به مبدل پیشنهادی شرایط کلیدزنی نرم کلید‌های اصلی مبدل فراهم شده است و از این طریق بازده مبدل بهبود یافته است. فراهم کردن شرایط کلیدزنی نرم برای کلید‌های مبدل علاوه بر این که باعث کاهش تلفات و افزایش بازده می گردد، امکان استفاده از مبدل در توان های بالا را نیز فراهم می سازد. بنابراین، مبدل‌های پیشنهادی از نظر ساختار و عملکرد به صورت مفصل بررسی شده‌اند. هم‌چنین، نتایج عملی به دست آمده از نمونه آزمایشگاهی ساخته شده بر نتایج شبیه‌سازی منطبق بوده و تحلیل‌های تئوری انجام شده را تایید می‌کند. واژه‌های کلیدی: 1- مبدل‌های چند ورودی 2- مبدل‌های بهره بالا 3- کلیدزنی نرم

ارتقاء امنیت وب با وف بومی