Iranian Electric Industry Journal of Quality and Productivity
نشریه کیفیت و بهره وری صنعت برق ایران
ieijqp
Engineering & Technology
http://ieijqp.ir
1
admin
2322-2344
2717-1639
8
10.52547/ieijqp
14
8888
13
fa
jalali
1401
1
1
gregorian
2022
4
1
11
2
online
1
fulltext
fa
طراحی و پیادهسازی یک مبدل جریان مستقیم به جریان مستقیم غیر ایزولۀ جدید با بهره ولتاژ بالا و تنش ولتاژ پایین
Design and implementation of a novel non-isolated DC-DC converter with high voltage gain and low voltage stress
برق و کامپیوتر
پژوهشي
Research
<strong><span dir="RTL">در این مقاله، یک مبدل جریان مستقیم به جریان مستقیم </span>(DC-DC)<span dir="RTL"> افزاینده غیر ایزوله با ساختار درهم تنیده ارائه شده است که برای کاربردهای منابع تجدیدپذیر انرژی خصوصا سیستم تبدیل انرژی خورشدیدی مناسب است. در توپولوژی پیشنهادی، از سلف های تزویج و سلول­های خازن سوئیچ شونده برای افزایش ولتاژ خروجی استفاده شده است. دستیابی به این هدف در شرایطی است که هیچ چرخه کاری شدید یا نسبت تبدیل­های بالا مورد نیاز نخواهد بود. به دلیل استفاده از ساختار درهم تنیده و تقسیم جریان برابر در دو فاز، ریپل جریان کاهش می یابد. همچنین از آنجایی که تنش ولتاژ کلیدها کمتر از ولتاژ خروجی است، با انتخاب سوئیچ­های ولتاژ نامی پایین و </span>R<sub>ds</sub>(On) <span dir="RTL">کوچک، تلفات هدایتی کاهش می­یابد. از دیگر مزایای مبدل پیشنهادی میتوان به فراهم کردن شرایط سوئیچینگ نرم برای سوئیچ­های قدرت و همچنین کاهش مشکل بازیابی معکوس دیودها اشاره کرد. بازیافت انرژی نشتی به دلیل وجود سلف­های تزویج و عدم نیاز به مدارهای حفاظتی مانند اسنابرها یا کلمپ­ها یکی دیگر از ویژگی­های مهم مبدل پیشنهادی است. در انتها، نتایج تجربی با استفاده از نمونه اولیه آزمایشگاهی 350 وات با ورودی 18 ولت و خروجی 400 ولت، عملکرد مؤثر مبدل پیشنهادی را تأیید میکند.</span></strong>
In this paper, a non-isolated high step-up DC-DC converter with an interleaved structure is presented that is suitable for photovoltaic energy conversion systems. In the proposed topology, coupled inductors and the switched capacitor cells have been used to increase the output voltage. Achieving this purpose is in a situation where no extreme duty cycle or high turns ratio will be required. Due to the use of the interleaved structure and equal current division in two phases, the current ripple is reduced. Also, since the voltage stress of the switches is lower than the output voltage, selecting the low-voltage rated switches and small R<sub>ds</sub> (On) reduces the conduction loss. Other advantages of the proposed converter include providing the soft-switching conditions for the power switches and alleviating the reverse recovery problem. Recycling of the leakage energy due to the presence of the coupled inductors and no need for the clamp circuits is an important feature of the proposed converter. The experimental results, using prototype 350 W, 18 V input, and 400 V output, verify the effective performance of the proposed converter.
مبدل DC-DC افزاینده, ساختار درهم تنیده, خازنهای سوئیچ شونده, بهره ولتاژ بالا
DC-DC converter, interleaved structure, switched capacitor, coupled inductor, high voltage gain
51
67
http://ieijqp.ir/browse.php?a_code=A-10-1445-1&slc_lang=fa&sid=1
Seyed Mohammad
Sadeghzadeh
سید محمد
صادق زاده
sadeghzadeh@shahed.ac.ir
0072463653
10031947532846005651
Yes
Shahed University
دانشکده فنی و مهندسی، گروه برق قدرت، دانشگاه شاهد، تهران، ایران
Hamed
Javaheri Fard
حامد
جواهری فرد
hamed.javaherifard@shahed.ac.ir
0081963653
10031947532846005652
No
Shahed University
دانشکده فنی و مهندسی، گروه برق قدرت، دانشگاه شاهد، تهران، ایران