a dc-dc converter with high voltage conversion ratio recommended for renewable energy application

In this article, a novel topology of dc-dc converter based on voltage multiplier cell and coupled inductor with higher efficiency and low blocking voltage across semiconductor is proposed for renewable energy application. the recommended topology obtains a high voltage gain using voltage multiplier cell and one coupled inductor. only one power switch is utilized in this structure, which reduces the converter’s cost. the other benefits of this converter are low number of components, high efficiency due to the zero-voltage switching and the zero-current switching of diodes, and low blocking voltage of the power switch and diodes. besides, the voltage multiplier cell acts as a passive clamp circuit and reduces the voltage stress across the power switch. thus, a low rated power switch can be used in the presented topology. due to the zero-current switching in off-state, the reverse recovery problem of diodes is reduced. to illustrate the performance and superiority of the presented topology, operation modes, steady-state and efficiency analysis, and the comparison study with other similar converters are presented. finally, a 160~w experimental prototype with 50~khz switching frequency and 17 v input voltage are built to confirm the theoretical investigation and effectiveness of the proposed converter.

ارایه یک مبدل dc-dc با نسبت تبدیل ولتاژ بالا برای کاربرد در انرژی های تجدید پذیر

در این مقاله یک توپولوژی جدید مبدل dc-dc مبتنی بر سلول ضرب‌کننده ولتاژ و سلف کوپل شده با راندمان بالاتر و ولتاژ سدکننده پایین برای کاربرد درانرژی‌های تجدیدپذیر پیشنهاد شده‌است. توپولوژی پیشنهادی با استفاده از یک سلول ضرب کننده ولتاژ و یک سلف جفت شده، بهره ولتاژ بالا را به دست می آورد. در این ساختارفقط از یک کلید قدرت استفاده شده که باعث کاهش هزینه مبدل می شود. از دیگر مزایای این مبدل می توان به تعداد کم قطعات، راندمان بالا به دلیل سوئیچینگ ولتاژ صفر و کلیدزنی جریان صفر دیودها و ولتاژ قطع پایین کلید و دیودها اشاره کرد. علاوه بر این، سلول ضرب کننده ولتاژ به عنوان یک مدار گیره غیرفعال عمل می کند و تنش ولتاژ را در سراسر کلید برق کاهش می دهد. بنابراین، می توان از یک سوئیچ قدرت نامی پایین در توپولوژی ارائه شده استفاده کرد. به دلیل سوئیچینگ جریان صفر در حالت خاموش، مشکل بازیابی معکوس دیودها کاهش می یابد. برای نشان دادن عملکرد و برتری توپولوژی ارائه شده، حالت‌های کاری، تحلیل حالت پایدار و کارایی و مطالعه مقایسه با مبدل‌های مشابه دیگر ارائه شده‌اند. در نهایت، یک نمونه آزمایشی 160 وات با فرکانس سوئیچینگ 50 کیلوهرتز و ولتاژ ورودی 17 ولت برای تایید بررسی نظری و اثربخشی مبدل پیشنهادی ساخته شده است.