طراحی مبدل افزاینده با بازدهی بالا به وسیله الگوریتم بهینه سازی ذرات

امروزه استفاده از مبدل های الکترونیک قدرت کاربرد وسیعی داشته و طراحی هر چه بهتر آنها دغدغه مهندسین برق است. در زمینه‌ی طراحی آنها تلفات یکی از مهم‌ترین موضوعات است به‌طوری که روش های مختلفی برای کاهش ان ارایه شده است. تلفات در یک مبدل به دو بخش اصلی تلفات هدایتی و کلید زنی قابل تقسیم است. در این مقاله به بررسی کامل مبدل افزاینده پرداخته شده و همچنین روابط تلفات هدایتی و کلید زنی المان های آن و نهایتاً رابطه بازدهی آن برحسب سایر پارامتر های آن به‌دست آمده است. سپس با استفاده از الگوریتم تکاملی بهینه سازی گروه ذرات (pso)، مقادیر بهینه سلف، خازن و فرکانس کلید زنی برای یک مبدل افزاینده به نحوی به دست آمده که بازدهی آن به عنوان تابع هدف به بیشترین مقدار خود برسد. این برنامه به شکلی است که ریپل جریان سلف و ولتاژ خازن آن نیز در حد قابل قبولی تنظیم شده است. در پایان این مقاله، طراحی با استفاده از برنامه نویسی در محیط نرم افزار matlab برای یک مبدل افزاینده نمونه با توان خروجی 300 وات انجام گرفته و بازدهی آن به نزدیک 87% بهبود داده شده است. این مبدل به ازای پارامتر های به‌دست آمده از برنامه نویسی در حالت پیوسته عمل خواهد کرد.‬

Boost converter design with high efficiency by optimizing PSO algorithm

Today, usage of power electronic converters have wide application and optimize its design is important concern of electrical engineers. So that losses in this device have important role in industrial. Then, different methods have been proposed for this issue. As we know, losses in converters can be divided into two major parts which are conduction loss and switching loss. In this paper, a boost converter was investigated, completely and also conduction loss and switching loss of the boost converter was evaluated and its efficiency get according to other parameters. Next, by using the particle swarm optimization evolutionary algorithm (PSO), optimal values of inductance, capacitance, and switching frequency for the boost converter has been obtained so that its efficiency is maximized. Also, the proper range of inductor current ripple and output voltage ripple are considered. Finally, the programming has been done using the MATLAB software. Design processing is done for a typical 300 Watt boost converter and its efficiency has been enhanced up to 87%. The optimal values obtained from programming ensure that boost converter will operate in in a Continues Conduction Mode (CCM). As the results shown, the proposed method is proper and effective way to enhance the efficiency of power electronic converter.