تحلیل، طراحی و ساخت یک مبدل dc-dc شبه منبع امپدانسی غیر ایزوله با کلیدزنی نرم و بهره ولتاژ بالا

در این مقاله یک مبدل dcdc شبه منبع امپدانسی جدید پیشنهاد شده است که بدون استفاده از هیچ مدار کمکی و نیز هیچ کلید کمکی و تنها توسط دو مسیر تشدیدی شرایط کلیدزنی نرم را برای تمام عناصر کلید شونده فراهم می کند. بر اساس ساختار پیشنهادی، تنها یک کلید در ساختار مدار استفاده گردیده که سبب سادگی بسیار زیاد عملکرد این مبدل نسبت به ساختارهای مشابه شده است. همچنین ساختار غیر ایزوله و عدم استفاده از ترانسفورماتور و حتی سلف های کوپل شده جهت بالا بردن بهره ولتاژ، سبب سادگی و راندمان بالای مبدل پیشنهادی گردیده است.راندمان مبدل در بار کامل 95.8% می باشد. روش کنترلی مبدل نیز ساده بوده و از مدولاسیون پهنای پالس (pwm) برای فرمان دادن به کلید استفاده شده است. با توجه به بکارگیری فرکانس کلیدزنی بالا، اندازه و حجم کلی مبدل بخصوص عناصر پسیو موجود در ساختار آن کاهش یافته است. مبدل به طور کامل تحلیل و در محیط نرم افزار شبیه سازی شده است. همچنین در محیط آزمایشگاه یک نمونه از مبدل با ولتاژ ورودی 40 ولت، ولتاژ خروجی 360 ولت با فرکانس 100 کیلوهرتز در توان 50 وات ساخته شده است. نتایج تست آزمایشگاهی کاملا نتایج شبیه سازی و تحلیل تئوری را تایید می کند.

Analysis, Design and Implementation of a Non-Isolated Soft Switched Quasi Z-Source DC-DC Converter with High Voltage Gain

In this paper a quasi zsource DCDC converter is proposed that provides soft switching condition for all semiconductor devices with only two resonant paths without the use of any auxiliary circuitry, as well as any auxiliary switch. Based on the proposed structure, only one switch is used in the circuit, which greatly simplifies the performance of this converter in comparison with the similar structures. Also, the nonisolated structure and the lack of use of transformers and even coupled inductors to increase the voltage gain have led to the simplicity and high efficiency of the proposed converter. The converter efficiency is 95.8% at full load range. The control technique of the converter is simple and the pulse width modulation (PWM) is used to trigger the switch. Due to use of high switching frequency, the total size and volume of the converter especially for passive elements in its structure has decreased. The converter is completely analyzed and simulated in the software environment. Also, a 40360V 50W laboratory prototype operating at 100 kHz is implemented. The experimental results confirm the simulation results and theoretical analysis.