جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "کلیدزنی در جریان صفر" در نشریات گروه "برق"
تکرار جستجوی کلیدواژه «کلیدزنی در جریان صفر» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
نشریه فناوری های نوین مهندسی برق در سیستم انرژی سبز، سال سوم شماره 2 (پیاپی 10، تابستان 1403)، صص 34 -47
مبدل های بسیار افزاینده در خودروهای برقی کاربرد وسیعی دارند زیرا استفاده از باطری و پیل سوختی باعث می شود که برای درایو موتور الکتریکی سطح ولتاژ افزایش یابد. از مشکلات مبدل های افزاینده، افزایش حجم و وزن به علت ترانسفورماتورهای افزاینده است. تاکنون روش های متنوع مانند خازن سوییچ شونده، سلف تزویج شده و مدارهای ضرب کننده برای حذف ترانسفورماتور و کاهش حجم و وزن مدار استفاده شده است. برای کاهش بیشتر حجم و وزن مدار لازم است تا فرکانس کلیدزنی افزایش یابد و که تنها با استفاده از روش کلیدزنی نرم امکان پذیر است. استفاده از سوییچ کمکی برای ایجاد شرایط کلیدزنی نرم در اکثر روش ها مرسوم است زیرا عدم استفاده از سوییچ کمکی استرس ولتاژ و جریان به مدار تحمیل می کند. در این مقاله یک مبدل بسیار افزاینده با مدار کمکی گذار ولتاژ صفر (ZVT) ارائه شده که شرایط کلیدزنی در ولتاژ صفر برای روشن شدن سوییچ و کلیدزنی در ولتاژ صفر برای خاموش شدن سوییچ فراهم می کند. استرس ولتاژ مبدل بسیار پایین است و تمام دیودها به صورت کلیدزنی در جریان صفر خاموش می شوند و لذا مشکل بازیابی معکوس ندارند. همچنین خازن کلمپ علاوه بر جذب انرژی سلف نشتی به افزایش بهره مبدل کمک می کند. مبدل ارائه شده در نرم افزار پی-اسپایس شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی با استفاده از یک نمونه اولیه آزمایشگاهی، اثربخشی و امکان سنجی مبدل مورد مطالعه و مناسب بودن آن برای وسایل نقلیه الکتریکی پیل سوختی را تایید می کند.
کلید واژگان: خازن کلمپ, کلیدزنی در جریان صفر, کلیدزنی در ولتاژ صفر, مبدل بسیار افزایندهJournal of Technovations of Electrical Engineering in Green Energy System, Volume:3 Issue: 2, 2024, PP 34 -47Step-Up DC-DC Converters are widely used in electric vehicles, because the use of batteries and fuel cells increases the voltage level to drive the electric motor. One of the problems of step-up converters is the increase in volume and weight due to step-up transformers. So far, various methods, such as switched capacitor, coupled inductor and multiplier circuits, have been used to eliminate the transformer and reduce the volume and weight of the circuit. To further reduce the volume and weight of the circuit, it is necessary to increase the switching frequency, which is possible only by using the soft switching method. Using an auxiliary switch to create soft switching conditions is common in most methods, because not using an auxiliary switch imposes voltage and current stress on the circuit. In this article, a step-up converter with an auxiliary circuit of zero voltage transition (ZVT) is presented, which provides switching conditions at zero voltage to turn on the switch and switching at zero voltage to turn off the switch. The voltage stress of the converter is very low, and all the diodes are switched off at zero current, so they do not have reverse recovery problems. Also, in addition to absorbing the energy of the leakage inductor, the clamp capacitor helps to increase the gain of the converter. The provided converter is simulated in P-Spice software. To check the performance of the converter, a laboratory model with a power of 150 watts has been designed and tested.
Keywords: Clamp capacitor, Step-up converter, Zero current switching, Zero voltage switching -
در این مقاله یک مبدل اینترلیود DC-DC با بهره ولتاژ زیاد ارایه شده است که مبتنی بر سلف تزویج، ترانسفورماتور جاسازی شده (BIT) و کلیدزنی خازنی می باشد. با قرار گیری سیم پیچ های ثانویه سلف تزویج بین سیم پیچ های اولیه آن و سیم پیچی اولیه BIT، بهره ولتاژ خروجی متناسب با حاصل ضرب نسبت دور سیم پیچ های سلف تزویج و BIT خواهد شد. همچنین تنش ولتاژ رو کلیدهای قدرت به مقدار قابل ملاحظه ایی کاهش یافته است که در نتیجه آن می توان از نیمه هادی هایی با مقاومت هدایتی کمتر استفاده نمود که سبب کاهش تلفات هدایتی و قیمت مبدل می شود. با استفاده از کلمپ اکتیو نه تنها کلیدزنی در ولتاژ صفر (ZVS) در لحظه های روشن و خاموش شدن برای کلیدهای قدرت مهیا می شود بلکه انرژی سلف های نشتی نیز به صورت موثری بازیابی خواهد شد. همچنین به دلیل کنترل شدن شیب جریان کاهشی دیودها توسط سلف های نشتی، این نیمه هادی ها در جریان صفر (ZCS) خاموش می شوند که در نتیجه آن مشکلات بازیابی معکوس حل شده و عملکرد مبدل بهبود می یابد. در پایان، جهت بررسی عملکرد مبدل یک نمونه آزمایشگاهی 600 وات، 22 به 380 ولتی با فرکانس کلیدزنی 100کیلوهرتز ساخته می شود.کلید واژگان: بهره ولتاژ زیاد, مبدل اینترلیود, سلف تزویج, ترانسفورماتور جاسازی شده, کلیدزنی در ولتاژ صفر, کلیدزنی در جریان صفرThe proposed converter is an interleaved ultra-large gain converter based on coupled-inductor (CI), built-in transformer (BIT) and switched capacitor (SC). The main novelty of the proposed converter is that the voltage gain can be achieved in proportionate to the multiplication of the turn ratios of the CIs and BIT that increase the voltage gain of the proposed converter. Also, through this topology, the voltage stresses across the power switches are effectively reduced and as a result MOSFETs with low ON-state resistances can be implemented that reduces the cost and conduction losses. Implementation of active clamp technique not only facilitates zero voltage switching (ZVS) turn-ON and turn-OFF for all switches, but also recycles the energy of the leakage inductances. Moreover, due to the presence of the leakage inductances, all of the diodes are turned OFF with zero current switching (ZCS) performance and the associated reverse recovery problem is solved, effectively. Through extensive comparison discussion, it is concluded that the proposed converter with low number of components outperforms previously presented ones in the terms of the voltage gain and voltage stresses across switches. Finally, the performance of the proposed converter is validated through developing a 100kHz 600W 22-380V prototype.Keywords: Ultra-high step-up, interleaved converter, coupled inducter (CI), built-in transformer (BIT), zero voltage switching, zero current switching
-
در این مقاله یک مبدل بسیار افزاینده درهم تنیده با مدار کمکی ساده ارایه شده است. مدار کمکی پیشنهادی دارای سلف های تزویج شده با سلف های اصلی مبدل است و شرایط کلیدزنی در ولتاژ صفر را برای کلیدهای اصلی مبدل فراهم می کند. از طرفی کلید کمکی و دیودهای مدار کمکی دارای کلیدزنی در جریان صفر هستند و به همین دلیل تلفات محسوسی به مبدل تحمیل نمی کنند. از دیگر ویژگی مدار کمکی امکان افزایش شاخه های موازی مبدل افزاینده بدون اضافه کردن مدار کمکی جدید است، لذا مبدل می تواند به راحتی برای توان های بسیار بالا نیز طراحی گردد. مبدل پیشنهادی از روش سلف های تزویج شده ضربدری با خازن های بالابرنده سری برای افزایش بهره ولتاژ و کاهش استرس ولتاژ روی کلیدهای اصلی، استفاده کرده است. مبدل بسیار افزاینده پیشنهادی به طور مشروح تحلیل گشته و یک نمونه عملی از آن در توان 100 وات پیاده سازی گردیده است. نتایج عملی درستی عملکرد مدار و تحلیل های تیوری را تایید می کنند.کلید واژگان: استرس ولتاژ پایین, سلف های تزویج شده ضربدری, کلیدزنی در جریان صفر, کلیدزنی در ولتاژ صفر, مبدل بسیار افزایندهIn this paper, an interleaved high step-up converter with a simple auxiliary circuit is presented. The proposed auxiliary circuit has the coupled inductor with the input inductors of the converter and provides zero voltage switching conditions for the main switches of the converter. On the other hand, auxiliary switches and diodes of auxiliary circuit operate under zero current condition and therefore do not impose significant losses on the converter. The auxiliary circuit is modular and can apply to more phases of the converter. Therefore, the converter can be easily designed for very high power applications. The proposed converter uses the cross-coupled inductors technique with series lift capacitors to increase the voltage gain and reduce the voltage stress on the main switches. Also, leakage inductance energy can be easily absorbed by the clamp capacitors and helps to increasing the voltage gain. The proposed high step-up converter has been analyzed in detail and a practical prototype has been implemented at 100W. The experimental results confirm the correctness of the operation of the circuit and the theoretical analysis.Keywords: cross-coupled inductors, High Step-up Converter, low-voltage stress, Zero-current switching, zero-voltage switching
-
در این مقاله یک مبدل سوییچینگ باک در هم تنیده معرفی می شود که در آن شرایط کلیدزنی نرم فراهم می شود. مبدل پیشنهادی با تلفیق دو مبدل باک یکسان و فقط با یک مدار کمکی ارایه می شود. مدار کمکی شرایط کلیدزنی نرم را برای سوییچ های اصلی فراهم می کند. همچنین شرایط کلیدزنی نرم برای سوییچ کمکی و دیودها فراهم می شود. به منظور کاهش تلفات هدایتی در این مبدل، سوییچ های سنکرون جایگزین دیود های هرزگرد در خروجی می شود. پس از تحلیل مبدل باک پیشنهادی و بررسی وضعیت های مختلف عملکردی مبدل، نتایج شبیه سازی مبدل با توان W220 در فرکانس kHz100 به منظور تایید تحلیل های تیوری ارایه می شود. همچنین نمودار بود برای مقایسه حالت گذرای مبدل پیشنهادی با مبدل باک معمولی ارایه می شود. همچنین بررسی تلفات به تفکیک تلفات المان ها و نمودار بازده نشان داده می شود که بیانگر بهبود بازده در مبدل پیشنهادی نسبت به مبدل مشابه کلیدزنی سخت است.
کلید واژگان: مبدل باک, مبدل در هم تنیده, کلیدزنی در ولتاژ صفر, کلیدزنی در جریان صفر, یکسوکننده سنکرونJournal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers, Volume:18 Issue: 4, 2021, PP 19 -29An interleaved buck converter is presented in this paper that its operation is improved by providing soft switching condition. The proposed converter is included two similar buck converters and just one auxiliary circuit. The auxiliary circuit provides the soft switching condition for both main switches. In addition, soft switching condition is provided for auxiliary switch and diodes. The freewheeling diodes in output are replaced with synchronous switches to reduce the conduction losses in this converter. Simulation results of a 220 W – 100 kHz buck converter are presented to justify the validity of the theoretical analysis after analyzing the proposed converter and its operating modes. Bode diagram is also provided to compare transient responses of the proposed and regular buck converter. Moreover, efficiency curve of the proposed converter are presented for comparison with the same converter in hard switching condition that illustrate improvement of the converter efficiency.
Keywords: Buck converter, interleaved converter, zero voltage switching, synchronous rectifier -
در این مقاله یک مبدل بوست- فلای بک اینترلیود، که برای اتصالات شبکه ای منابع انرژی تجدیدپذیر مناسب بوده، ارائه شده است. به دلیل اینکه در کاربردهای سیستم خورشیدی اختلاف سطح ولتاژ ورودی و خروجی مبدل زیاد است، نمی توان از مبدل بوست استفاده کرد. چون مبدل بوست دارای، مشکلاتی نظیر کلیدزنی سخت و استرس ولتاژ برابر با ولتاژ خروجی است. با توجه به اینکه در مبدل های الکترونیک قدرت تمایل به سمت افزایش فرکانس کلیدزنی به منظور بهبود پاسخ گذاری مبدل و افزایش چگالی توان آن می باشد، کلیدزنی سخت موجب کاهش بازده مبدل می شود. همچنین استرس ولتاژ بالای قطعات، طراح را مجبور به استفاده از المان های نیمه هادی با توانایی تحمل ولتاژ بالا می کند که باعث افزایش بیشتر تلفات در مبدل و کاهش بیشتر بازده آن می شود. مبدل پیشنهادی با استفاده از تانک رزونانسی LC و سوئیچ کمکی، شرایط سوئیچینگ نرم را (ZCS) برای مبدل اصلی فراهم می-کند. از تکنیک اینترلیود برای کاهش ریپل جریان ورودی و افزایش اندازه خازن خروجی و همچنین مبدل بوست- فلای بک به منظور افزایش بهره مبدل و کاهش استرس ولتاژ قطعات نیمه هادی استفاده شده است. اصول عملکرد مبدل پیشنهادی در این مقاله ارائه شده است.کلید واژگان: مبدل بوست- فلای بک, اینترلیود, کلیدزنی در جریان صفرIn this paper an interleaved boost-flyback converter which was suitable for network connections of renewable energy sources is presented. Because in the solar system applications, level difference of the converter input and output voltage is high, boost converter cannot be used. Due to problems of the boost converter such as hard switching, voltage stress is equal to the output voltage. As regards in electronic converters, the power tends to increase the switching frequency to improve the converter response and increase its power density, hard switching caused to reduce converter efficiency. Also high voltage stresses of components have forced the designer to use semiconductor elements which can withstand in high voltage which will increase the losses in the converter and reduce its output. The proposed converter using LC resonant tank and auxiliary switches provides soft switching condition (ZCS) for the main converter. Interleaved techniques have used for reducing input current ripple and increase the size of the output capacitor and also boost-flyback converter have used to enhance converter gain and reduction of voltage stress of semiconductor components. The operating principle of the proposed converter is presented in this paper.Keywords: Boost- Flyback converter, Interleaved, Zero-current switching
-
در این مقاله یک مبدل افزاینده جدید ارایه گردیده است که برای ایجاد شرایط کلیدزنی نرم از کلید کمکی استفاده نگردیده است بنابراین نیاز به مدار راه انداز اضافی نیست و انرژی مدار کمکی نیز به نحو مناسبی به خروجی منتقل گردیده است. مدار کمکی شرایط کلیدزنی در جریان صفر را برای روشن شدن و شرایط کلیدزنی در ولتاژ صفر را برای خاموش شدن کلید فراهم می نماید. از طرفی تمامی دیودها بصورت ZCS خاموش می گردند و مشکل بازیابی معکوس در آنها وجود ندارد. یکی از ویژگی های مبدل پیشنهادی کاهش استرس ولتاژ دو سر کلید به خاطر بهره ولتاژ بالای آن می باشدهمچنین مدار کمکی دارای تعداد المان پایینی می باشد به همین دلیل تلفات هدایتی بالایی به مبدل تحمیل نمی نماید. سلفهای تزویج شده در مدار کمکی دارای مقادیر پایینی هستند در نتیجه حجم و مقادیر پارزیتی آن بزرگ نمی گردد. به منظور تایید عملکرد مبدل پیشنهادی،یک نمونه آزمایشگاهی از آن ساخته شده است.کلید واژگان: مدار کمکی, مبدل افزاینده, بهره بالای ولتاژ, کلیدزنی در جریان صفرIn this paper, a new soft switching high step up converter is introduced which its auxiliary circuit does not have any extra switch. Therefore, it no needs extra driver circuit and control circuit is simple. Also the energy in auxiliary circuit transfers to the output. The auxiliary circuit provides zero current condition for turns on and zero voltage condition for turns off instants of the switch. In addition all diodes turn off under ZCS condition and reveres recovery problem dont exist in them. One of the advantages of the proposed converter is the reduction of the voltage stress across the switch due to its high voltage gain. Also, the auxiliary circuit has a low number of elements; therefore, high conduction losses do not impose on the converter. The coupling inductors in the auxiliary circuit have low values, so the volumes and parasitic magnitudes do not increase. To verify theoretical analysis a prototype of the proposed converter is implemented.Keywords: auxiliary circuit, ZCS, ZVS, high step up
-
در این مقاله یک مبدلdc-dc دو طرفه سه پورته غیر ایزوله با قابلیت کلیدزنی نرم و ریپل جریان ورودی صفر پیشنهاد می شود. از مزایای مبدل پیشنهادی نسبت به مبدل های چند پورته مرسوم می توان به قابلیت کلیدزنی ZVS برای کلیدهای اصلی، قابلیت کلیدزنی ZCS برای کلیدهای کمکی، جریان گردشی کم و در نتیجه تلفات هدایت کم به دلیل عمل کرد اسنابر اکتیو بدون تلفات و ریپل جریان ورودی صفر به دلیل استفاده از مدار کمکی شامل سلف تزویج در سمت منابع ولتاژ پایین اشاره کرد. روش پیشنهادی برای حذف ریپل جریان ورودی مبدل در مقایسه با سایر روش های موجود از قبیل چند فازه کردن، به تعداد المان های کم تری نیاز دارد که نتیجه آن کاهش اندازه مبدل است. با توجه به ویژگی دو طرفه بودن انتقال انرژی بین منابع ولتاژ موجود در سمت فشار ضعیف و منبع ولتاژ سمت فشار قوی، می توان مبدل را در سه حالت عمل کرد مختلف بهره برداری کرد. مبدل پیشنهادی با شرط این که اندازه منابع ولتاژ ورودی در سمت فشار ضعیف برابر یا کم تر از اندازه منبع ولتاژ سمت فشار قوی باشند قابل توسعه به AWT IMAGE طبقه است. برای تایید صحت عمل کرد ساختار پیشنهادی از نتایج شبیه سازی در محیط نرم افزار PSCAD استفاده می شود.کلید واژگان: مبدل dc-dcدو طرفه سه پورته, کلیدزنی تحت ولتاژ صفر, کلیدزنی تحت جریان صفر, ریپل جریان ورودی صفرIn this paper, a non-isolated three-port zero voltage switching bidirectional dc-dc converter without input current ripple. Some advantages of proposed converter are zero voltage switching of main switches, zero current switching of auxiliary switches. By using two active snubbers, it is possible to reduce circulating current and conduction losses. Free ripple condition of input currents is obtained by using coupled inductors in any stages that it reduces size of converter. The proposed converter can be used in boost, buck and buck-boost operation mods. If all of low voltage sources are equal or less than high voltage source, it is possible to increase the number of input sources to AWT IMAGEas a kind of AWT IMAGE-port converter. Finally, the zero voltage and zero current switching of switches and ripple free input currents of the proposed dc-dc converter is verified thruogh the simulation results in PSCAD/EMTDC software.Keywords: Three-port Bidirectional dc-dc converter, zero voltage switching, zero current switching, ripple free input current
-
در این مقاله یک مبدل DC-DC برای کاربردهای ولتاژ قوی و توان زیاد پیشنهاد شده است. مبدل جدید از نوع کلید زنی در جریان صفر است. این مبدل از پارامترهای غیر ایده آل ترانسفورمر (نظیر سلف نشتی و خازن پراکندگی) به عنوان المانهای رزونانس استفاده می کند. از کنترل PWM شیفت فاز با فرکانس ثابت برای حصول کلیدزنی نرم استفاده شده است. در این مبدل تمام سوییچ ها در شرایط ZCS خاموش می شود، همچنین از یک مدار چند برابر کننده ولتاژ در طرف ثانویه ترانسفورمر استفاده شده تا علاوه بر کاهش نسبت دور ترانسفورمر، ولتاژ روی دیودهای یکسو ساز نیز کاهش یابد. در این مقاله تحلیل حالت دائمی مبدل ارائه و مهمترین خصوصیات آن بررسی شده است. نتایج شبیه سازی های ارائه شده عملکرد صحیح مبدل را نشان می دهد.
کلید واژگان: مبدل DC, DC ولتاژ بالا, رزونانس موازی, کلیدزنی در جریان صفر
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.