جدید No picture مشاهده عکس بزرگتر

بررسی مبدل dc-dc افزاینده با بهره ولتاژ بالا قابل کاربرد در منابع انرژی های تجدید پذیر

گزارش نهايي پروژه دوره کارشناسی ارشد - مهندسی برق

جدید

14,900 تومان

توضیحات

 

چکيده

مبدل‌های dc-dc داراي کاربرد وسيعي در صنعت، ماشين‌هاي برقي، منابع انرژی تجدیدپذیر مانند سلول‌های خورشيدي، پیل‌های سوختی، توربین‌های بادی و ادوات قابل حمل هستند و به عنوان يک جزء اصلي در همه اين کاربردها به شمار مي‌روند. از مبدل‌هاي dc-dc مرسوم مي‌توان به مبدل‌های Buck، Boost، Buck-Boost، Cuk، Sepic و Zeta اشاره نمود. از انواع مبدل‌های dc-dc که امروزه مورد توجه قرار گرفته‌اند مبدل‌های dc-dc افزاینده با بهره ولتاژ بالا می‌باشند. در پیل‌های سوختی و منابع انرژی تجدیدپذیر هم‌ چون سلول‌های خورشیدی و توربین‌های بادی، جهت اتصال منابع به شبکه به دلیل این که ولتاژ تولیدی توسط این منابع پایین می‌باشد نیاز به افزایش سطح ولتاژ این منابع خواهد بود. که برای این کار بایستی یک مبدل dc-dc با بهره ولتاژ بالا استفاده شود. در کابردهای صنعتی، خودروهای برقی، سیستم‌های باتری پشتیبان وسیستم‌های مخابراتی نیز نیاز به تبدیل ولتاژ از یک سطح پایین به مقادیر بالا می‌باشد. به منظور داشتن بهره‌های ولتاژ بالا، مبدل‌های افزاینده مرسوم بایستی در حداکثر چرخه کاری خود کار کنند. در این تحقیق دو مبدل dc-dc افزاینده با بهره ولتاژ بالا ارائه می‌شود. مبدل‌های ارائه شده در مقایسه با مبدل‌ dc-dc افزاینده مرسوم دارای بهره ولتاژ بالا، تنش ولتاژ کلید پایین‌تر می‌باشد. ابتدا فرآیند انقال انرژی برای هر یک از مبدل‌های ارائه شده مورد بررسی قرار می‌گیرد. به منظور مقایسه ساختارهای ارائه شده با سایر ساختارها روابط اساسی همچون بهره ولتاژ، تنش ولتاژ کلیدها و حداکثر مقدار جریان عبوری از کلیدها محاسبه می‌شود. با محاسبه رابطه ریپل ولتاژ خروجی تاثیر اجزای مبدل در هر یک از مدهای کاری بر روی ریپل ولتاژ خروجی مبدل مورد بررسی قرار می‌گیرد. در نهايت نتايج حاصل از تحليل‌هاي تئوري با نتايج شبيه‌سازي در محيط PSCAD/EMTDC مورد مقايسه قرار خواهند گرفت.

 

کليد واژگان: مبدل‌هاي dc-dc افزاینده با بهره ولتاژ بالا، تنش ولتاژ کلیدهای قدرت، ریپل ولتاژ خروجی، حداکثر جریان عبوری از کلید.

فهرست مطالب

عنوان.......................................................................................................................................................................... صفحه

 

فصل اول: کليات تحقيق

1-1 بيان مساله اساسي تحقيق................................................................................................................................. 1

1-2 شرح روش تحقيق بر حسب هدف................................................................................................................... 3

1-3 فرضيه‏ها يا سؤالات تحقيق................................................................................................................................ 3

1-4 تعريف واژه‏ها و اصطلاحات تخصصي............................................................................................................... 3

 

فصل دوم: مباني نظري و پيشينه تحقيق

2-1 مقدمه...................................................................................................................................................................... 5

2-2 مبدل dc/dc افزاینده مرسوم.......................................................................................................................... 7

2-3 مبدل‌های افزاینده آبشاری.............................................................................................................................. 8

2-4 مبدل‌های افزاینده با سلف‌های تزویج........................................................................................................ 10

2-5 مبدل‌های افزاینده با کلیدزنی خازنی......................................................................................................... 14

2-6 مبدل‌های افزاینده با کلیدزنی خازنی به همراه سلف.............................................................................. 15

 

فصل سوم: ساختارهای ارائه شده برای مبدل‌های dc-dc افزاینده با بهره ولتاژ بالا

3-1 مقدمه...................................................................................................................................................................... 23

3-2 مبدل ارائه شده اول............................................................................................................................................. 23

3-2-1 تحليل فرآيند انتقال انرژي در مدهاي کاري CCM و DCM....................................................... 23

3-2-1-1 مد کاری CCM................................................................................................................................... 26

3-2-1-1-1 روابط ولتاژ و جريان اجزای مبدل.............................................................................................. 26

3-2-1-1-2 محاسبه بهره ولتاژ.......................................................................................................................... 29

3-2-1-1-3 محاسبه تنش ولتاژ کلید............................................................................................................ 29

3-2-1-1-4 تنش دیود خروجی...................................................................................................................... 30

3-2-1-2 مد DCM.............................................................................................................................................. 30

3-2-1-2-1 روابط ولتاژ و جريان اجزای مبدل.............................................................................................. 30

3-2-1-2-2 محاسبه بهره ولتاژ.......................................................................................................................... 33

3-2-1-3 مد هدایت بحرانی............................................................................................................................. 34

3-2-1-3-1 محاسبه اندوکتانس بحرانی.......................................................................................................... 34

3-2-2 محاسبه ریپل ولتاژ خروجی................................................................................................................ 35

3-2-2-1 محاسبه ريپل ولتاژ خروجی در مدکاری CCM.......................................................................... 35

3-2-2-2 محاسبه ريپل ولتاژ خروجی در مدکاری DCM.......................................................................... 36

3-2-3 محاسبه تنش جریان کلید قدرت..................................................................................................... 38

3-2-3-1 محاسبه بيشينه جريان عبوری از کليد در مد CCM................................................................ 38

3-2-3-2 محاسبه بيشينه جريان عبوری از کليد در مد DCM................................................................ 39

3-3 مبدل ارائه شده دوم............................................................................................................................................ 40

3-3-1 تحليل فرآيند انتقال انرژي در مدهاي کاري CCM و DCM....................................................... 40

3-3-1-1 مد کاری CCM................................................................................................................................... 42

3-3-1-1-1 روابط ولتاژ و جريان اجزای مبدل.............................................................................................. 42

3-3-1-1-2 محاسبه بهره ولتاژ.......................................................................................................................... 45

3-3-1-1-3 محاسبه تنش ولتاژ کلیدها......................................................................................................... 46

3-3-1-1-4 تنش دیود خروجی...................................................................................................................... 47

3-3-1-2 مد DCM.............................................................................................................................................. 47

3-3-1-2-1 روابط ولتاژ و جريان اجزای مبدل.............................................................................................. 47

3-3-1-2-2 محاسبه بهره ولتاژ.......................................................................................................................... 49

3-3-1-3 مد هدایت بحرانی............................................................................................................................. 50

3-3-2 محاسبه ریپل ولتاژ خروجی................................................................................................................ 52

3-3-2-1 محاسبه ريپل ولتاژ خروجی در مدکاری CCM.......................................................................... 52

3-3-2-2 محاسبه ريپل ولتاژ خروجی در مدکاری DCM.......................................................................... 53

3-3-3 محاسبه تنش جریان کلید قدرت..................................................................................................... 54

3-3-3-1 محاسبه بيشينه جريان عبوری از کليد در مد CCM................................................................ 54

3-3-3-2 محاسبه بيشينه جريان عبوری از کليد در مد DCM................................................................ 55

3-4 مقايسه مبدل ارائه شده اول با مبدل ارائه شده دوم.................................................................................... 57

3-5 استراتژی کنترلی.................................................................................................................................................. 60

 

فصل چهارم: نتايج شبيه‌سازي

4-1 مقدمه...................................................................................................................................................................... 61

4-2 نتايج شبيه‌سازي مبدل ارائه شده اول............................................................................................................. 61

4-3 نتايج شبيه‌سازي مبدل ارائه شده دوم............................................................................................................ 65

 

فصل پنجم: نتيجه‌گيري و پيشنهادات

5-1 مقدمه...................................................................................................................................................................... 69

5-2 نتيجه‌گيري کلي .................................................................................................................................................. 69

5-3 نتيجه‌گيري مبدل ارائه شده اول...................................................................................................................... 70

5-4 نتيجه‌‌گيري مبدل ارائه شده دوم...................................................................................................................... 70

پيشنهادات....................................................................................................................................................................... 70

مراجع............................................................................................................................................................................... 72

نقد و بررسی کاربران

هیچ نقدی هم اکنون وجود ندارد

سبد خرید 0 محصول محصول‌ها (خالی)    

سبد خرید من

هیچ محصولی وجود ندارد

ارسال رایگان! ارسال
0 تومان مجموع

پرداخت مشاهده

خانه

محصولات جدید

خبرنامه