طراحی و شبیه سازی یک مبدل dc-dc موازی در هم تنیده افزاینده با کلیدزنی نرم برای بکارگیری بعنوان مدار واسط در منابع انرژی تجدید پذیر

در این مقاله یک مبدل dcdc موازی در هم تنیده افزاینده غیر ایزوله ccm جدید پیشنهاد شده است که از یک مدار کمکی برای ایجاد شرایط کلید زنی نرم بهره می برد. در مبدل پیشنهادی تنها از یک مدار کمکی برای ایجاد شرایط کلید زنی نرم برای هر دو مسیر موازی در هم تنیده که وظیفه انتقال توان از ورودی به خروجی مبدل را برعهده دارند استفاده شده است. از سوی دیگر، مدار کمکی مورد استفاده در این مبدل هیچ کلیدی را به ساختار پایه مبدل اضافه نکرده و تنها از طریق یک مسیر رزونانسی شرایط کلیدزنی نرم را برای تمام عناصر کلید شونده فراهم می کند. از آنجاییکه مدار کمکی طراحی شده در مسیر انتقال توان از ورودی به خروجی قرار ندارد، پس تاثیری در میزان تلفات هدایتی و اهمی مبدل اصلی نداشته و در راندمان مبدل تغییری ایجاد نمی کند. همچنین استفاده از یک مدار رزونانسی سبب افزایش بهره ولتاژ مبدل پیشنهادی در مقایسه با ساختار مبدل بوست پایه گردیده است. بدلیل استفاده از ساختار موازی در هم تنیده استرس جریان روی سوئیچها در مبدل پیشنهادی کم می باشد. این مبدل دارای ساختار مداری و عملکرد بسیار ساده در مقایسه با ساختارهای مشابه است. همچنین روش کنترلی مبدل نیز ساده بوده و از مدوالسیون پهنای پالس (pwm) برای فرمان دادن به کلید استفاده شده است. با توجه به بکارگیری تکنیک سوئیچینگ نرم، فرکانس کلیدزنی مبدل افزایش یافته که این امر موجب کاهش اندازه و حجم کلی مبدل، بخصوص عناصر پسیو موجود در ساختار، تلفات سوئیچینگ و هدایتی و نیز افزایش بازده مبدل در مقایسه با ساختارهای مشابه گردیده است. همچنین مبدل پیشنهادی با ولتاژ ورودی 48 ولت، ولتاژ خروجی 155 ولت با فرکانس کلید زنی 100 کیلوهرتز در توان 900 وات در نرم افزار pspice شبیه سازی گردید. نتایج حاصل از شبیه سازی و تحلیل تئوری و محاسباتی عملکرد مبدل را تایید می کنند.

Design and Simulation of a DC-DC Converter Interleaved By Using Soft Switching Techniques as an Interface Circuit in Renewable Energy Sources

In this paper, a new Countinous Current Mode (CCM) nonisolated DCDC interleaved converter is proposed that uses an auxiliary circuit to create soft switching conditions. The auxiliary circuit used in this converter has no switch and provides soft switching conditions for all switching elements from only one resonance path. Also, the designed auxiliary circuit is not located in the power transmission path from input to output. Due to the use of interleaved structure, the current stress on the switches in the proposed converter is low. This converter has a very simple structure and operation compared to similar structures. The converter control method is also simple and pulse width modulation (PWM) is used to command the switch. Due to soft switching technique, the switching frequency of the converter has increased, this way leads reduced the size and overall volume of the converter, especially the passive elements in the structure, switching and conduction losses and also increased the efficiency of the converter compared to similar structures. Also, the proposed converter with 48V input voltage, 155V output voltage with 100 kHz switching frequency at 900 watts was simulated in PSPICE software. The results of simulation and theoretical and computational analysis confirm the performance of the converter.