چکیده:
در موارد بسیاری، از جمله سیستمهای فتوولتایک متصل به شبکه و پیل سوختی نیاز به مبدلهای بهره بالا است. در واقع مبدلهای DC/DC بهره بالا، ولتاژ ورودی کم را به خروجی با سطح ولتاژ بالا تبدیل می کنند. بهره ولتاژ مبدلهای Boost سابق، بدلیل کاهش بازده مبدل و ریپل جریان بالا، دارای محدودیت بود. در این مقاله، یک مبدل ترکیبی مبتنی بر کلیدزنی سلفی معرفی شده که شامل ترکیبی از واحدهای کلیدزنی سلفی اکتیو و پسیو و یک مبدل Boost معمولی بوده که قادر به افزایش سطح ولتاژ خروجی با بهره بالا نسبت ورودی است. این مبدل دارای ساختاری ساده، کنترل آسان و بهره بسیار بالا می باشد. در نهایت نیز، صحت نحوه عملکرد مبدل مذکور توسط نرم افزار PSCAD/EMTDC بررسی شده است.
خلاصه ماشینی:
در این مقاله، یک مبدل ترکیبی مبتنی بر کلیدزنی سلفی معرفی شده که شامل ترکیبی از واحدهای کلیدزنی سلفی اکتیو و پسیو و یک مبدل Boost معمولی بوده که قادر به افزایش سطح ولتاژ خروجی با بهره بالا نسبت ورودی است.
مبدلهای ایزوله به دو گروه از نوع ولتاژ و از نوع جریان تقسیم میشوند و با افزایش نسبت دور ترانسفورماتور میتوانند بهره ولتاژ را تنظیم کنند، اما عیب اساسی که این نوع مبدلها دارند بالا بودن هزینه ساختارهای ایزوله است[6] و [7].
در این مرجع، یک مبدل DC/DC افزاینده بهره بالا بدون تراسفورماتور بر پایه یک شبکه کلیدزنی سلفی فعال و یک شبکه کلیدزنی خازنی پسیو ارائه شده است.
مبدل پیشنهادی در این مقاله از روش نوین ترکیبی مبتنی بر کلیدزنی سلفی (Hybrid switched Inductor Converter (H-SLC)) (مشابه شکل.
مطابق این شکل، میزان توان خروجی از مبدل مطابق رابطه بهره ولتاژ (رابطه(17)) بوده و با چرخه کاری 5/0، میزان ولتاژ ورودی 5 برابر شده است.
مشخص شد، مبدل مذکور که ترکیبی از واحدهای کلیدزنی سلفی اکتیو و پسیو و مبدل Boost معمولی است در عمل دارای بهره 15 تا 20 برابر ورودی، ریپل کم جریان در سلفها و استرس ولتاژ پایین می باشد.
Xu, "Hybrid Switched-Inductor Converters for High Step-Up Conversion," IEEE Trans.
F. Coelho, "Generalized high step-up DC-DC boost-based converter with gain cell", IEEE Trans.
Ye, "Nonisolated high step-up dc-dc converters adopting switched-capacitor cell", IEEE Trans.
Ruan and Zhihong Ye, "High Step-Up DC–DC Converter Based on Switched Capacitor and Coupled Inductor," IEEE Transactions on Industrial Electronics Volume: 65, Issue: 7, July 2018.