یک مبدل بسیار افزاینده کلیدزنی در جریان صفر جدید با المان کمکی کم

محورهای موضوعی : انرژی های تجدیدپذیر

رضا علی اکبری ¹ (کارشناس ارشد - دانشکده فنی مهندسی، واحد اصفهان (خوراسگان)، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران)
مجید دلشاد ² (دانشیار - دانشکده فنی مهندسی، واحد اصفهان (خوراسگان)، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران)

تاریخ دریافت : 1396/08/15 تاریخ پذیرش : 1396/10/10 تاریخ انتشار : 1396/10/01

کلید واژه: کلیدزنی در جریان صفر, مدار کمکی, مبدل افزاینده, بهره بالای ولتاژ,

چکیده مقاله :

در این مقاله یک مبدل افزاینده جدید ارایه گردیده است که برای ایجاد شرایط کلیدزنی نرم از کلید کمکی استفاده نگردیده است بنابراین نیاز به مدار راه انداز اضافی نیست و انرژی مدار کمکی نیز به نحو مناسبی به خروجی منتقل گردیده است. مدار کمکی شرایط کلیدزنی در جریان صفر را برای روشن شدن و شرایط کلیدزنی در ولتاژ صفر را برای خاموش شدن کلید فراهم می نماید. از طرفی تمامی دیودها بصورت ZCS خاموش می گردند و مشکل بازیابی معکوس در آنها وجود ندارد. یکی از ویژگیهای مبدل پیشنهادی کاهش استرس ولتاژ دو سر کلید به خاطر بهره ولتاژ بالای آن می باشدهمچنین مدار کمکی دارای تعداد المان پایینی می باشد به همین دلیل تلفات هدایتی بالایی به مبدل تحمیل نمی نماید. سلفهای تزویج شده در مدار کمکی دارای مقادیر پایینی هستند در نتیجه حجم و مقادیر پارزیتی آن بزرگ نمی گردد. به منظور تأیید عملکرد مبدل پیشنهادی،یک نمونه آزمایشگاهی از آن ساخته شده است.

چکیده انگلیسی:

In this paper, a new soft switching high step up converter is introduced which its auxiliary circuit does not have any extra switch. Therefore, it no needs extra driver circuit and control circuit is simple. Also the energy in auxiliary circuit transfers to the output. The auxiliary circuit provides zero current condition for turns on and zero voltage condition for turns off instants of the switch. In addition all diodes turn off under ZCS condition and reveres recovery problem don’t exist in them. One of the advantages of the proposed converter is the reduction of the voltage stress across the switch due to its high voltage gain. Also, the auxiliary circuit has a low number of elements; therefore, high conduction losses do not impose on the converter. The coupling inductors in the auxiliary circuit have low values, so the volumes and parasitic magnitudes do not increase. To verify theoretical analysis a prototype of the proposed converter is implemented.

منابع و مأخذ:

[1] F. Shang, G. Niu, M. Krishnamurthy, “Design and analysis of a high-voltage-gain step-up resonant DC–DC converter for transportation applications”,IEEE Trans. on Transportation Electrification.Vol. 3, No.1,pp. 157 –167,March 2017.

[2] Q. Wu, Q. Wang, J. Xu, H. Li, L. Xiao, “A high-efficiency step-up current-fed push–pull quasi-resonant converter with fewer components for fuel cell application”, IEEE Trans. on Industrial Electronics, Vol.64, No. 8, pp. 6639 - 6648, Aug. 2017.

[3] M. Forouzesh, K. Yari, A. Baghramian, S. Hasanpour, “Single-switch high step-up converter based on coupled inductor and switched capacitor techniques with quasi-resonant operation” , IET Power Electronics. Vol. 10, No. 2, pp. 240 – 250, Feb. 2017.

[4] M. Delshad, M. Zamani Sedeh, “A new soft switching high step-up converter”, Proceeding of the IEEE/AE, pp.1-4, Pilsen, Czech Republic, Sep. 2011.

[5] N. Molavi, E. Adib, H. Farzanehfard, “Soft-switched non-isolated high step-up DC–DC converter with reduced voltage stress”, IET Power Electronics .Vol. 9, No. 8, pp. 1711 – 1718, June 2016.

[6] H. Moradi-Sizkoohi, J. Milimonfared, M. Taheri, S. Salehi, “High step-up soft-switched dual-boost coupled-inductor-based converter integrating multipurpose coupled inductors with capacitor-diode stages”, IEEE Trans. on Power Electronics,Vol. 8, No. 9, pp. 1786 – 1797, Aug. 2015.

[7] B. Poorali, H. Moradmand-Jazi, E. Adib, “Single-core soft-switching high step-up three-level boost converter with active clamp”, IET Power Electronics, Vol. 9, No. 14, pp. 2692 – 2699,2016.

[8] M. Mohammadi, M. Taheri, J. Milimonfared, B. Abbasi, M.R. Mohammadian-Behbahani, “High step-up DC–DC converter with ripple free input current and soft switching”, IET Power Electronics, Vol. 7, No. 12, pp. 3023 – 3032,2014.

[9] W. Gao, Y. Zhang, X. Lv, Q. Lou, “Non-isolated high-step-up soft switching DC/DC converter with low-voltage stress”, IEEE Trans. on Power Electronics, Vol.10, No. 1,pp. 120 – 128,2017.

[10] J. Zhang, H. Wu, Y. Xing, K. Sun, X. Ma, “A variable frequency soft switching boost-flyback converter for high step-up applications”, Proceeding of the IEEE/ECCE, pp. 3968 – 3973, Phoenix, AZ, USA, Sep. 2011.

[11] M. Mohammadi, E. Adib, M.R. Yazdani, “Family of soft-switching single-switch PWM converters with lossless passive snubber”, IEEE Trans. on Industrial Electronics, Vol. 62, No. 6, June 2015.