تحلیل و شبیه سازی یک مبدل dc/dc تحت کلیدزنی نرم
First Statement of Responsibility
/هادی عابدینی درشگی
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: پردیس
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۹۴
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
مهندسی برق قدرت
Date of degree
۱۳۹۴/۱۱/۲۷
Body granting the degree
تبریز
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
در این پایاننامه یک مبدل dc/dc با قابلیت کلیدزنی در ولتاژ صفر در تمام محدودهی بار مورد تجزیه و تحلیل کامل قرار میگیرد .در این مبدل، یک مدار کمکی متشکل از یک سلف، دو کلید و چهار دیود جهت دستیابی به کارایی بالا بدون وابستگی به بار به کار گرفته شده است .در یک مبدل dc/dc دوطرفه دارای شبکه تشدید سری معمولی به دلیل جریان گردشی زیادی که از مدار تشدید سلف و خازن عبور میکند عملکرد کلیدزنی در ولتاژ صفر بدون وابستگی به بار همواره برقرار است .اما جریان گردشی بزرگ که بدون وابستگی به بار از مدار تشدید عبور میکند تلفات هدایتی را به طور چشمگیری افزایش میدهد در نتیجه ساختارهایی که بتوانند این تلفات را به حداقل برساند بیشتر مورد توجه قرار گرفتهاند .چند نمونه از مبدلهای dc/dc دوطرفه و افزاینده با سلف تزویج تحلیل شده است که در این ساختارها نیز یکی از مشکلات اصلی جریان گردشی بالا و در نتیجه تلفات هدایتی بالا است .اضافه شدن یک مدار کمکی شامل دوکلید که یکی از آنها در عملکرد افزاینده و دیگری در عملکرد کاهنده عمل میکند امکان کنترل جریان سلف و انرژی ذخیره شده در سلف را فراهم کرده است .در بارهای متوسط و سنگین شرایط کلیدزنی در ولتاژ صفر کلیدهای اصلی به وسیلهی انرژی کافی ذخیره شده در سلف مدار کمکی فراهم میشود .چون انرژی ذخیره شده در سلف مدار کمکی متناسب با بار تغییر میکند، تلفات هدایتی به حداقل میرسد .در بارهای کوچک شرایط کلیدزنی در ولتاژ صفر برای کلیدهای اصلی بدون دخالت مدار کمکی حاصل میشود .بنابراین غیر فعال بودن مدار کمکی در این حالت کاهش تلفات هدایتی را به ارمغان میآورد .بدین ترتیب، تلفات هدایتی که متناسب با مشخصه کلیدزنی در ولتاژ صفر کلیدهای اصلی است، چون شرایط کلیدزنی در ولتاژ صفر حاصل شده است، حداقل میشود .مبدل ارائه شده، بازده بالایی را به کمک کلیدزنی در ولتاژ صفر کلیدهای اصلی، بدون افزایش تلفات هدایتی از خود نشان میدهد .در نهایت ریپل ولتاژ خروجی مبدل باتوجه به نوع عملکرد مبدل مورد بررسی قرار گرفته است .
Text of Note
In this thesis a high-efficiency bidirectional dc-dc converter with zero-voltage switching (ZVS) characteristic throughout a full range of loads is analyzed. In the converter, an auxiliary circuit consisting of an inductor, two switches, and four diodes is utilized for achieving high efficiency regardless of the load.Zero-voltage switching (ZVS) operation of this converter is always achieved regardless of loads because of the large circulating current flowing through the auxiliary LC resonant circuit. However, large circulating current, which flows regardless of loads, increases conduction losses significantly. The overall efficiency is degraded due to large conduction loss particularly at light load.A few structures of dc-dc converters is analyzed, in these structures one of the main problems is high electric current, which result in high conduction lossesAt medium and heavy loads, ZVS of main switches is achieved by appropriate energy stored in the auxiliary inductor. Since the energy stored in the auxiliary inductor varies in accordance with loads, the conduction loss can be minimized. At light load, ZVS of main switches can be achieved without the help of the auxiliary circuit. Therefore, the auxiliary circuit stays inactive so that conduction loss can be minimized. Consequently, the conduction loss which is associated with ZVS of main switches is minimized while ZVS of main switches is achieved throughout a full range of loads. The converter shows high efficiency since the switching loss is significantly reduced due to ZVS operation of main switches without severe increase of the conduction loss. The critical inductance between the continuous conduction and discontinuous conduction modes are determined. In addition, the critical inductance equation between the complete inductor supply mode and incomplete inductor supply mode are calculated. The output voltage ripple is analyzed in a specific value of the load and input voltage