طراحی و تحلیل مبدل دو ورودی - تک خروجی مبتنی بر مبدل quadratic جهت افزایش قابلیت اطمینان در استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر

در این مقاله یک مبدل سه پورته غیر ایزوله با بهره ولتاژ بالا بر پایه مبدل quadratic ارائه شده است. مبدل پیشنهادی شامل دو منبع انرژی با جریان‌های قابل کنترل می‌باشد؛ این امر سبب بهبود عملکرد مبدل و کاهش ریپل جریان منابع ورودی می‌شود. علاوه بر این مبدل پیشنهادی دارای دو حالت عملیاتی بوده و قابلیت عملکرد با یک یا دو منبع ولتاژ ورودی را دارد. از جمله موارد مهم مبدل پیشنهادی، استفاده از یک روش ساده جهت اضافه کردن یک منبع به مبدل، در راستای افزایش قابلیت اطمینان عملکرد می باشد. در این روش تنها از طریق یک کلید و یک دیود اضافه امکان بهره برداری از منبع اضافی امکان پذیر شده است. ضمناً مبدل ارائه شده به گونه ای طراحی گردید تا عناصر آن تحت استرس ولتاژ کمی باشند. برای طراحی مبدل چند ورودی با بهره بالا، ابتدا ساختار و عملکرد مبدل پیشنهادی به ‌طور کامل مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است؛ همچنین با استفاده از نرم افزار matlab پایداری مبدل پیشنهادی بررسی شده و با استفاده از روش جداسازی شبکه و طراحی جبران ساز ایده آل، ولتاژ خروجی و جریان های ورودی به طور مستقل کنترل می شوند. در ادامه معادلات اصلی به صورت تئوری محاسبه شده و عملکرد آن در ضریب وظیفه‌های مختلف مورد بررسی قرار می‌گیرد. در انتها نتایج حاصل از شبیه‌سازی و آزمایشگاهی در حالت های مختلف ارائه شده و درستی عملکرد مبدل و کنترل کننده را نشان می دهد.

design and analysis of two input-one output converter based on quadratic boost converter to increase reliability of using renewable sources

nowadays, solar arrays and wind energy are considered as many renewable energy sources. these sources can deliver their energy to the grid or directly to the consumer. in power electronics, multi-input converters are commonly used to convert the energy of renewable energy sources into the power required by the grid. in this article, a high-gain non-insulated three-port converter based on a quadratic boost converter has been proposed. this converter includes two power supplies with controllable currents. this improves the performance of the converter and reduces the ripple current of the input sources. in addition, the proposed converter has two operating modes and can work with one or two voltage sources. to design a high-gain multi-input converter, first the structure and performance of the proposed converter are thoroughly analyzed and evaluated then, using matlab software, the stability of the proposed converter is checked and the output voltage and input currents are controlled independently using the decoupling network method. then the main equations are calculated theoretically and its performance in different duty cycles is investigated. finally, the simulation results for different modes show the correct operation of the converter and controller.