طراحی و پیاده‌سازی یک مبدل جریان مستقیم به جریان مستقیم غیر ایزولۀ جدید با بهره ولتاژ بالا و تنش ولتاژ پایین

در این مقاله، یک مبدل جریان مستقیم به جریان مستقیم (dcdc) افزاینده غیر ایزوله با ساختار درهم تنیده ارائه شده است که برای کاربردهای منابع تجدیدپذیر انرژی خصوصا سیستم تبدیل انرژی خورشدیدی مناسب است. در توپولوژی پیشنهادی، از سلف های تزویج و سلول های خازن سوئیچ شونده برای افزایش ولتاژ خروجی استفاده شده است. دستیابی به این هدف در شرایطی است که هیچ چرخه کاری شدید یا نسبت تبدیل های بالا مورد نیاز نخواهد بود. به دلیل استفاده از ساختار درهم تنیده و تقسیم جریان برابر در دو فاز، ریپل جریان کاهش می یابد. همچنین از آنجایی که تنش ولتاژ کلیدها کمتر از ولتاژ خروجی است، با انتخاب سوئیچ های ولتاژ نامی پایین و rds(on) کوچک، تلفات هدایتی کاهش می یابد. از دیگر مزایای مبدل پیشنهادی می‌توان به فراهم کردن شرایط سوئیچینگ نرم برای سوئیچ های قدرت و همچنین کاهش مشکل بازیابی معکوس دیودها اشاره کرد. بازیافت انرژی نشتی به دلیل وجود سلف های تزویج و عدم نیاز به مدارهای حفاظتی مانند اسنابرها یا کلمپ ها یکی دیگر از ویژگی های مهم مبدل پیشنهادی است. در انتها، نتایج تجربی با استفاده از نمونه اولیه آزمایشگاهی 350 وات با ورودی 18 ولت و خروجی 400 ولت، عملکرد موثر مبدل پیشنهادی را تایید می‌کند.

Design and implementation of a novel non-isolated DC-DC converter with high voltage gain and low voltage stress

In this paper, a nonisolated high stepup DCDC converter with an interleaved structure is presented that is suitable for photovoltaic energy conversion systems. In the proposed topology, coupled inductors and the switched capacitor cells have been used to increase the output voltage. Achieving this purpose is in a situation where no extreme duty cycle or high turns ratio will be required. Due to the use of the interleaved structure and equal current division in two phases, the current ripple is reduced. Also, since the voltage stress of the switches is lower than the output voltage, selecting the lowvoltage rated switches and small Rds (On) reduces the conduction loss. Other advantages of the proposed converter include providing the softswitching conditions for the power switches and alleviating the reverse recovery problem. Recycling of the leakage energy due to the presence of the coupled inductors and no need for the clamp circuits is an important feature of the proposed converter. The experimental results, using prototype 350 W, 18 V input, and 400 V output, verify the effective performance of the proposed converter.