جدید No picture مشاهده عکس بزرگتر

ارائه یک ساختار پیشنهادی و روش کنترلی برای بهبود دینامیک مبدل DC/DC کاهنده

گزارش نهايي پایان نامه دوره کارشناسی ارشد مهندسی برق

جدید

14,900 تومان

توضیحات

خلاصه

حالت­های گذرا جزو چالش برانگیزترین مسائل هر سیستمی است. مطالعه دینامیک و بهبود رفتار دینامیکی سیستم­های الکتریکی نیز از این قائده مستثناء نیست. بحث بهبود دینامیکی مبدل­های DC/DC کاهنده از منظر ولتاژ خروجی مورد مطالعه این تحقیق می­باشد. به این منظور روش­های بهبود دینامیکی انواع مبدل­های کاهنده از منظر ولتاژ خروجی مورد نقد و بررسی قرار گرفته و در نهایت پایدارترین، ساده­ترین و کامل­ترین روش پیشنهاد می­شود.

در فصل یک ابتدا مساله دینامیک مبدل­های کاهنده DC/DC از منظر ولتاژ خروجی و اهمیت بهبود دینامیک این نوع از مبدل­ها تبیین می­گردد. در ادامه­، در فرآیند انجام تحقیقات به منظور بهبود دینامیک مبدل­های کاهنده DC/DC ، ویژگی­ها و سوالات اساسی تحقیق شامل ساده­گی کنترل کننده، کامل بودن روش بهبود دینامیکی و پایداری مبدل در تمام شرایط کاری اعلام می­گردد. در فصل دوم به عنوان پیشینه­ایی برای تحقیق، روش­های کنترلی و ساختاری که تاکنون به منظور ارتقاء رفتار دینامیکی مبدل­های کاهنده DC/DC از نظر ولتاژ خروجی به کار رفته­اند، مورد مطالعه و نقد و بررسی قرار می­گیرد. در فصل سوم ابتدا انواع مبدل­های کاهنده DC/DC شامل مبدل­های دو سطحی و سه سطحی مورد مطالعه قرار گرفته و در ادامه مبدل کاهنده سه سطحی خازن شناور طراحی و در نرم افزار PSCAD شبیه سازی و مورد بررسی قرار می­گیرد. در نهایت در فصل چهارم با بررسی نتایج حاصل از تحلیل­ها و شبیه سازی­ها، استفاده از مبدل کاهنده سه سطحی خازن شناور به عنوان روشی کامل، ساده و پایدار برای بهبود دینامیک مبدل­های کاهنده DC/DC از منظر ولتاژ خروجی مبدل پیشنهاد می­گردد.

فهرست مطالب

فصل یک: مقدمه و معرفی .............................................................................................................................

1

1-1 مقدمه .......................................................................................................................................................

2

2-1 دینامیک مبدل­های کاهنده DC/DC از منظر ولتاژ خروجی ......................................................

3

3-1 اهمیت بهبود پاسخ دینامیکی مبدل­های کاهنده DC/DC از نظر ولتاژ خروجی ...................

4

4-1 بهبود پاسخ دینامیکی مبدل­های کاهنده DC/DC از منظر ولتاژ خروجی ..............................

5

فصل دو: بررسی روش­های بهبود پاسخ دینامیکی مبدل­های DC/DCکاهنده .................................

6

1-2 معرفی ......................................................................................................................................................

7

2-2 روش­های بهبود پاسخ دینامیکی مبدل کاهنده ..............................................................................

7

1-2-2 کنترل کننده هیسترزیس ..............................................................................................................

8

2-2-2 کنترل کننده­ی خطی و غیر خطی ..............................................................................................

10

3-2-2 کنترل تخلیه­ی شارژ خازن ............................................................................................................

11

4-2-2 کاهش راکتانس سلف ......................................................................................................................

13

5-2-2 خارج کردن سلف .............................................................................................................................

14

6-2-2 مبدل کاهنده دو سطحی تغییر ساختار یافته ............................................................................

14

7-2-2 سویچ سه سطحی .............................................................................................................................

16

3-2 نتایج بررسی­ها ........................................................................................................................................

18

فصل سه: بهبود دینامیک مبدل­های کاهنده DC/DC............................................................................

19

1-3 معرفی ......................................................................................................................................................

20

2-3 مبدل های DC/DC کاهنده ...............................................................................................................

20

3-3 مبدل کاهنده دو سطحی .....................................................................................................................

22

1-3-3 وضعیت هدایت کلید (S: ON) .....................................................................................................

22

2-3-3 وضعیت عدم هدایت کلید (S: OFF) ........................................................................................

22

3-4   تحلیل عملکرد مبدل کاهنده دو سطحی در مد CCM ...............................................................

23

3-4-1 محاسبه مقدار بهره انتقال ولتاژ مبدل در مد CCM .................................................................

24

3-4-2   محاسبه مقدار جریان بار در مد CCM .......................................................................................

25

1-2-4-3 بازه­ی زمانی روشن بودن کلید:S:ON, 0<t<dT............................................................

25

2-2-4-3 بازه­ی زمانی خاموش بودن کلید:S:OFF , dT<t<T .......................................................

25

3-2-4-3 محاسبه­ی متوسط جریان بار ....................................................................................................

26

3-4-3 محاسبه­ی ریپل ولتاژ خروجی مبدل در مد CCM..................................................................

26

3-5   تحلیل عملکرد مبدل کاهنده دو سطحی در مد DCM...............................................................

29

3-5-1   محاسبه­ی مقدار بهره­ی انتقال ولتاژ مبدل در مد DCM........................................................

30

2-5-3 محاسبه­ی جریان بار در مد DCM..............................................................................................

31

1-2-5-3 بازه­ی زمانی روشن بودن کلید S:ON, 0<t<dT .........................................................

31

2-2-5-3 بازه­ی زمانی خاموش بودن کلیدS:OFF, dT<t<dT+∆T .......................................

32

3-2-5-3 بازه­ی زمانی خاموش بودن کلیدS:OFF, ∆T<t<T ...................................................

32

4-2-5-3 محاسبه­ی جریان بار ...................................................................................................................

32

3-5-3 محاسبه­ی حداکثر نوسانات ولتاژ خروجی مبدل در مد DCM.............................................

33

3-5-4 ارتباط عملکرد مبدل کاهنده در مد DCMبر دینامیک مبدل از منظر ولتاژ خروجی ......

35

3-6 محاسبه­ی مقادیر مرزی عناصر مبدل بین مد CCMو DCM....................................................

35

1-6-3 محاسبه­ی مقادیر مرزی جریان بار، اندوکتانس سلف و دوره کاری ........................................

36

7-3 پاسخ دینامیکی مبدل کاهنده دو سطحی .......................................................................................

37

1-7-3 طراحی و محاسبه مقادیر مبدل ....................................................................................................

37

2-7-3   شبیه سازی مبدل ...........................................................................................................................

38

3-7-3 نتایج شبیه سازی .............................................................................................................................

39

8-3 مبدل کاهنده سه سطحی ....................................................................................................................

45

9-3 تحلیل عملکرد مبدل کاهنده سه سطحی در مد CCM..............................................................

47

1-9-3 کلیدها با یکدیگر همپوشانی عملکرد ندارند (d < 0.5) ........................................................

47

1-1-9-3 محاسبه­ی بهره­ی انتقال ولتاژ ...................................................................................................

49

2-1-9-3 محاسبه­ی جریان سلف در بازه­های زمانی:S1:ONیاS2:ON ....................................

49

3-1-9-3   محاسبه­ی جریان سلف در بازه­های زمانی:S1:OFFوS2:OFF .................................

50

4-1-9-3 محاسبه­ی متوسط جریان بار ....................................................................................................

50

5-1-9-3 محاسبه حداکثر نوسانات ولتاژ خروجی مبدل ......................................................................

51

2-9-3   کلیدها با یکدیگر همپوشانی عملکرد دارند ( d > 0.5) .......................................................

54

1-2-9-3 محاسبه­ی بهره­ی انتقال ولتاژ ...................................................................................................

55

2-2-9-3 محاسبه­ی جریان سلف در بازه­های زمانی:S1:ONوS2:ON .....................................

56

3-2-9-3   محاسبه­ی جریان سلف در بازه­های زمانی:S1:OFFیاS2:OFF ................................

56

4-2-9-3 محاسبه­ی متوسط جریان بار ....................................................................................................

57

5-2-9-3 محاسبه­ی حداکثر نوسانات ولتاژ خروجی مبدل ..................................................................

58

3-10   محاسبه­ی مقادیر مرزی عناصر مبدل بین مد CCMو DCM...............................................

60

1-10-3 محاسبه­ی مقادیر مرزی جریان بار، اندوکتانس سلف و دوره­ی کاری مبدل ....................

60

2-10-3 محاسبه­ی مقدار مرزی خازن شناور مبدل ..............................................................................

62

11-3 پاسخ دینامیکی مبدل کاهنده سه سطحی ...................................................................................

63

1-11-3 طراحی مبدل .................................................................................................................................

63

2-11-3   شبیه سازی مبدل ........................................................................................................................

64

3-11-3   نتایج شبیه سازی .........................................................................................................................

65

12-3 تغییر ساختار مبدل کاهنده سه سطحی برای بهبود دینامیکی ...............................................

69

1-12-3 نحوه تغییر ساختار مبدل ...........................................................................................................

69

2-12-3   کنترل کننده­ی مبدل .................................................................................................................

72

3-12-3   طراحی و شبیه سازی مبدل ......................................................................................................

73

4-12-3   نتایج شبیه سازی .........................................................................................................................

75

5-12-3   شبیه سازی مبدل با کنترل کننده­ی حلقه بسته .................................................................

81

فصل چهار: بحث و نتیجه گیری ...................................................................................................................

85

1-4 جمع بندی ..............................................................................................................................................

86

2-4 بحث .........................................................................................................................................................

86

3-4 نتیجه گیری ............................................................................................................................................

87

4-4 پیشنهادات ..............................................................................................................................................

88

منابع و مراجع ...................................................................................................................................................

89

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