مبدل کلیدزنی نرم بهره ولتاژ بالای با استفاده از خازن سوئیچ‌شونده با ورودی منبع جریان

فناوری های نوین مهندسی برق در سیستم انرژی سبز

دوره 2، شماره 3 - شماره پیاپی 7، آذر 1402، صفحه 1-12   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30486/teeges.2023.1980856.1065

نویسندگان

جلیل جلیلی؛ سید محمد مهدی میرطلایی^* ؛ محمدرضا محمدی؛ سید بهروز مجیدی

دانشکده مهندسی برق، واحد نجف ‏آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف ‏آباد، ایران

چکیده

در این مقاله یک مبدل کلیدزنی نرم بهره ولتاژ بالای غیرایزوله با ورودی جریان ارائه شده است. مبدل پیشنهادی ترکیبی از یک مبدل بوست کلیدخازنی دو وضعیتی (2-SSC) و یک سلول کلیدزنی نرم فعال است. در این مبدل برای تحقق افزایش بهره ولتاژ از یک سلف کوپل شده استفاده شده است. این مبدل در مقایسه با مبدل های مشابه دارای بهره ولتاژ بالاتری است. با استفاده از یک مدار کلپ اکتیو در این مبدل انرژی سلف نشتی جذب شده است، از اینرو کلیدها در شرایط ZVS کار می کنند. همچنین تنش ولتاژ بر روی کلید ها پایین است. در این مقاله عملکرد اولیه مبدل به طور کامل تشریح شده و نتایج شبیه سازی و یک نمونه آزمایشگاهی ساخته شده برای ولتاژ ورودی 20 ولت و خروجی 400 ولت در توان 200 وات به طور کامل ارائه شده است.

کلیدواژه‌ها

مبدل کلیدزنی خازنی؛ کلیدزنی نرم؛ سلف تزویج؛ بهره ولتاژ بالا

مراجع

1. A. Annuk, “Methods for increasing shares of self-consumption in small PV solar energy applications,” 9th International Conference on Renewable Energy Research and Application (ICRERA), 2020, pp. 184–187, doi: 10.1109/ICRERA49962.2020.9242902.
2. M. Foroughi, M. Amini, E. Adib, “ Providing a Dual-Input Soft-Switching Boost Converter with Power Factor Correction Capability”, Technovations in Electrical Engineering & Green Energy System, vol. 1, no. 4, pp. 1–13, 2023, doi: 10.30486/teeges.2022.1965800.1030.
3. R. R. Gopi and S. Sreejith, “Converter topologies in photovoltaic applications–A review,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 94, pp. 1–14, 2018, doi: 10.1016/j.rser.2018.05.047.
4. W. Li and X. He, “Review of Nonisolated High-Step-Up DC/DC Converters in Photovoltaic Grid-Connected Applications,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 58, no. 4, pp. 1239–1250, Apr. 2011, doi: 10.1109/TIE.2010.2049715.
5. A. Chub, D. Vinnikov, F. Blaabjerg, and F. Z. Peng, “A Review of Galvanically Isolated Impedance-Source DC–DC Converters,” IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 31, no. 4, pp. 2808–2828, Apr. 2016, doi: 10.1109/TPEL.2015.2453128.
6. S. M. M. Mirtalaei, R. Jaberi, "Analysis of a high step-up boost-flyback converter for solar energy applications", Journal of Intelligent Procedures in Electrical Technology, vol. 9, no. 34, pp. 19-28, Aug. 2018, doi: 20.1001.1.23223871.1397.9.34.3.4.
7. Y. Zhao, W. Li, and X. He, “Single-phase improved active clamp coupled-inductor-based converter with extended voltage doubler cell,” IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 27, no. 6, pp. 2869–2878, 2011, doi: 10.1109/TPEL.2011.2176752.
8. J. Jalili, S. M. M. Mirtalaei, M. R. Mohammadi, and B. Majidi, “A ZVS high step-up converter based on an integrated boost-cuk topology,” Electrical Engineering., pp. 1–10, 2021, doi: 10.1007/s00202-021-01340-3.
9. D. Taheri, G. Shahgholian, and M. M. Mirtalaei, “Analysis, design and implementation of a high step‐up multi‐port non‐isolated converter with coupled inductor and soft switching for photovoltaic applications,” IET Generation, Transmission & Distribution, vol. 16, no. 17, pp. 3473–3497, 2022, doi: 10.1049/gtd2.12537.
10. J. Jalili, S. M. M. Mirtalaei, M. Mohammadi, and S. B. Majidi, “A non-isolated high step-up soft-switching converter with coupled-inductor,” Journal of Intelligent Procedures in Electrical Technology, no. Articles in Press, pp. 1–14, 2022, doi.org/10.1007/s00202-021-01340-3.
11. A. Amir, A. Amir, C. H. Seng, A. El Khateb, J. Selvaraj, and N. A. Rahim, “Application of modified classical numerical methods for DMPPT on Buck and Boost converters,” Solar Energy, vol. 173, pp. 437–448, 2018, doi:10.1016/j.solener.2018.07.088.