طراحی، شبیه ‏سازی و پیاده‌سازی یک مبدل بوست سه ‏سطحی بهره بالا با سلف کوپل‌شده و مدار کلمپ پسیو

Abstract

پیشرفت‌های اخیر در منابع انرژی تجدیدپذیر نیاز به مبدل‏های DC-DC بهره بالا و بازده بالا را ایجاد کرده است. این نیازها عمدتاً از طریق استفاده از ترانسفورمرهای فرکانس بالا برای دستیابی به بهره‏ی مورد نیاز و مطلوب برآورده می‏شود. راه‏حل‏های الکترونیک قدرتی مبتنی بر پیکربندی‏های چند مبدله، راه‏حل‏های مقرون به صرفه‏ای را توسط تلفیق تعدادی از اجزا در توان ورودی و خروجی فراهم می‏کند. در این مقاله در ابتدا به بررسی برخی از ساختارهایی که تاکنون به هدف دست‏یابی به یک مبدل بهره بالا ارائه شده‏اند، پرداخته و در مورد معایب و مزایای هر کدام، بحث شده است. مبدل پیشنهادی در راستای کاهش استرس ولتاژ مبدل‏های بهره بالای مبتنی بر سلف کوپل شده و مدار کلمپ پسیو ارائه شده است. استرس ولتاژ سوئیچ این مبدل پیشنهادی در شرایط یکسان از استرس ولتاژ مبدل بوست عادی کمتر می‏باشد. همچنین در این ساختار با استفاده از مدار کلمپ پسیو نوسانات دو سر سوئیچ به مقدار محدودی کلمپ می‏شود و در نهایت با استفاده از این تکنیک می‏توان به بهره و بازده بالا با انتخاب مناسب ضریب وظیفه دست یافت. در این مقاله برای بررسی نحوه عملکرد مبدل‏های پیشنهادی از تحلیل‏های نظری استفاده شده است و برای بررسی درستی تحلیل‏های نظری نتایج شبیه سازی مبدل در نرم افزار PSPICE، گزارش شده است.