طراحی و پیاده‌سازی یک مبدل جریان مستقیم به جریان مستقیم غیر ایزولۀ جدید با بهره ولتاژ بالا و تنش ولتاژ پایین

Abstract

در این مقاله، یک مبدل جریان مستقیم به جریان مستقیم (DC-DC) 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 Rds(On) 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.