تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,020 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,490,234 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,217,645 |
بررسی مدولاسیون پهنای پالس نامتقارن بر روی مبدل DC-DC کاهنده Interleaved با خازن سری اصلاح شده با نسبت تبدیل کاهش ولتاژ بالا | ||
مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز | ||
دوره 54، شماره 3 - شماره پیاپی 109، آذر 1403، صفحه 323-334 اصل مقاله (1.12 M) | ||
نوع مقاله: علمی-پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/tjee.2024.57767.4679 | ||
نویسندگان | ||
علی نهاوندی* 1؛ مریم قاسمی2 | ||
1استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران | ||
2کارشناسی ارشد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران | ||
چکیده | ||
در این مقاله روش مدولاسیون عرض پالس (PWM) نامتقارن بر روی یک مبدل DC-DC کاهنده Interleaved با خازن سری اصلاح شده استفاده شده است. مبدل-های کاهنده Interleaved در کاربردهای مختلفی از جمله شارژر باتریها، سیستم جانبی خودروهای برقی، منابع تغذیه و هر کاربردی که سطح ولتاژ پائین و ریپل جریان خروجی پائین مورد نیاز باشد مورد استفاده قرار میگیرد. یکی از مشکلات مبدلهای Interleaved عدم تعادل جریان سلفها میباشد. در روش مدولاسون عرض پالس متقارن Duty cycle کلیدها باهم برابراست و عدم تعادل در جریان سلفها وجود دارد. برای رفع این مشکل در این مقاله از روش مدولاسیون عرض پالس (PWM) نامتقارن استفاده شده است. در روش PWM نامتقارن Duty Cycle کلیدها یکسان نمیباشد، Duty Cycle یک کلید ثابت و برابر 5/0 و Duty Cycle کلید دیگر بزرگتر از 5/0 میباشد. با استفاده از روش PWM نامتقارن مبدلBuck خازن سری اصلاح شده دارای جریان سلف متعادل و بهره ولتاژ خطی با نسبت تبدیل کاهندگی بالا میباشد. عملکرد مبدل در محیط نرم افزار MATLAB/Simulink شبیهسازی شده و نتایج آن ارائه گردیده است. همچنین جهت بررسی عملکرد مبدل در محیط آزمایشگاهی، یک نمونه ساخته شده است، و تطابق نتایج حاصل از آن با نتایج شبیهسازی مورد بررسی قرار گرفته است. | ||
کلیدواژهها | ||
مبدلDC-DC کاهنده Interleaved با خارن سری؛ مدولاسیون پهنای پالس(PWM) نامتقارن؛ نسبت تبدیل کاهش ولتاژ بالا | ||
مراجع | ||
[1] I. Lee, S. Cho and G. Moon, “Interleaved Buck Converter Having Low Switching Losses and Improved Step-Down Conversion Ratio,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 27, no. 8, pp. 3664–3675, Aug. 2012. [2] P. Azer, A. Emadi, “Generalized state space Average model for multiphase Interleaved buck, boost and buck-boost DC-DC converters; transient, steady state and switching dynamics” IEEE Trans. Power Electron., vol. 36, no. 8, pp. 10666-10736, Jan. 2020. [3] علیرضا باقریان، توحید نوری، مهدی شانه، مهدی رادمهر «ارائه یک مبدل اینترلیود DC-DC فوق افزاینده ولتاژ با قابلیت کلیدزنی در ولتاژ صفر و استرس ولتاژ کم روی کلیدها برای کاربرد سیستمهای انرژی تجدیدپذیر»، مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، جلد 52، شماره 4، صفحات 227-218، 1401. [4] N. Rana, S. Banerjee, S. K.Giri, A. Trivedi and S. S. Williamson, “Modeling, Analysis and Implementation of an Improved Interleaved Buck-Boost Converter” IEEE Trans. Circuit System II. , vol. 68, no. 7, pp. 2588–2592, Jul 2021. [5] B. N.Alajami, M. I. Marei, A. Abdelsalam, and N. A. Ahmed, “Multiphase Interleaved Converter Based on cascaded Non-Inverting Buck-Boost Converter,” IEEE Access., vol. 10, pp. 42497–42506, Apr 2022. [6] Y. Wang, Z. Rong, Z. Sun, Y.Guan, S. Han and D. Xu, "Analysis and Implementation of a Transformerless Interleaved ZVS High-Step-Down DC-DC Converter, " IEEE Trans. Power Electon., vol. 38, No.11, pp. 13484-13495, Aug 2023. [7] P. Azer and A. Emadi, “Generalized State Space Average Model for Multi-Phase Interleaved Buck, Boost and Buck-Boost DC-DC Converters: Transient, Steady-State and Switching Dynamics", IEEE Access., vol. 9, pp. 77735–77745, Apr 2020. [8] J. Teng, P. Shen, B. Liu and S. Chen, “Circuit Configurable Bidirectional DC-DC Converter for Retired Batteries", IEEE Access., vol. 9, pp. 156187–156199, Nov 2021. [9] J. Wan, F. Liu, Y. Li, and K. Z. Liu, “An Efficient Interleaved Bidirectional DC–DC Converter With Shared Soft-switching Auxiliary Circuit,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 38, no. 11, pp. 14139–14149, May 2023. [10] Z. Wang, Z. Wu, T. Liu, C. Chen and Y. kang, “A High-Efficiency and High-Power-Density Interleaved Integrated Buck-Boost-LLC Converter and Its Comprehensive Optimal Design Method,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 37, no. 9, pp. 10849–10863, Apr 2022. [11] Z. Yao, S. Lu, “A Simple Approach to Enhance the Effectiveness of Passive Currents Balancing in an Interleaved Multiphase Bidirectional DC-DC Converter,”IEEE Trans. Power Electron.,vol. 34, no. 8, pp. 7242–7255, Nov. 2018. [12] H. C. Chen, C. Y. Amaro, L. M. Huang, “Decoupled Current-Balancing Control With Single-Sensor Sampling-Current Strategy For Two-Phase Interleaved Boost-Type Converters,”IEEE Trans. Industrial Electron.,vol. 63, no. 3, pp. 1507–1518, Mar. 2016. [13] M. H. Jahanbakhshi, M. Etezadinejad, “Modeling and Current Balancing of Interleaved Buck Converter Using Single Current Sensor,” 27 th Iranian Conference on Electrical Engineering (ICEE2019). 2019. ]14[ علیرضا رمضان قنبری، ابوالقاسم راعی «روش کنترلی جدید با هدف بهینهسازی بازده مبدل نیم پل در تغییرات جریان بار»، مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، جلد 49، شماره 2، صفحات 625-613، 1398. [15] C. Garcia, P. Zumel, A. D. Castro, and J. A. Cobos, “Automotive DC–DC bidirectional converter made with many interleaved buck stages,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 21, no. 21, pp. 578–586, May 2006. [16] Y. M. Chen, S. Y. Teseng, C. T. Tsai, and T. F. Wu, “Interleaved buckconverters with a single-capacitor turn-off snubber,”IEEE Trans. Aerosp.Electron. Syst., vol. 40, no. 3, pp. 954–967, Jul. 2004. [17] P.-L. Wong, P. Xu, P. Yang, and F. C. Lee, “Performance improvements of interleaving VRMs with coupling inductors,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 16, no. 4, pp. 499–507, Jul. 2001. [18] K. Yao, Y. Qiu, M. Xu, and F. C. Lee, “A novel winding-coupled buck converter for high-frequency, high-step-down DC–DC conversion,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 20, no. 5, pp. 1017–1023, Sep. 2005. [19] M. Esteki, B. Poorali, E. Adib and H. Farzanehfard, “ Interleaved Buck Converter with Continuous Input Current, Extremely Low Output Current Ripple, Low Switching Losses and Improved Step-Down Conversion Ratio”, IEEE Trans. Power Electron, 2015. [20] K. Nishijima, K. Harada, T. Nakano, T. Nabeshima, and T. Sato, “Analysis of double step-down two-phase buck converter for VRM,” in Proc. IEEE Telecommun. Energy Conf., 2005, pp. 497–502. [21] K. Matsumoto, K. Nishijima, T. Sato, and T. Nabeshima, “A two-phase high step down coupled-inductor converter for next generation low voltage CPU,” in Proc. IEEE Int. Conf. Power Electron. ECCE Asia, 2011, pp. 2813-2818. [22] S. Kim, H. Cha, H. Ahmed, and H. Kim, “Isolated Double Step-down DC–DC Converter with Improved ZVS Range and No Transformer Saturation Problem,” IEEE Trans. Power Electron, vol. 32, no. 3, pp. 1792–1804, Mar. 2017. [23] Y. Jang, M. M. Jovanovic, and Y. Panov, “Multi-phase buck converters with extended duty cycle,” in Proc. 21st Annu. IEEE Appl. Power Electron. Conf. Expo., Mar. 2006, pp. 38–44 [24] I.-O. Lee, S.-Y. Cho, and G.-W. Moon, “Interleaved buck converter having low switching losses and improved step-down conversion ratio,” IEEETrans. Power Electron., vol. 27, no. 8, pp. 3664–3675, Aug. 2012. [25] D. Do, H. Cha, B. L. Nguyen, and H. Kim, “Two-Channel Interleavedbuck LED driver using current-balancing capacitor,”IEEE J. Emerg. Sel.Topics Power Electron., vol. 6, no. 3, pp. 1306–1313, Sep. 2018. [26] P. S. Shenoy, M. Amaro, J. Morroni, and D. Freeman, “Comparison of a buck converter and a series capacitor buck converter for high-frequency,high-conversion-ratio voltage regulators,”IEEE Trans. Power Electron.,vol. 31, no. 10, pp. 7006–7015, Oct. 2016. [27] K. Kim, H. Cha, S. Park, and I.-O. Lee, “A modified series-capacitor high conversion ratio DC–DC converter eliminating start-up voltage stress problem,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 33, no. 1, pp. 8–12, Jan. 2018. [28] D. Bui, H. Cha, and V. Nguyen, “Asymmetrical PWM Series-Capacitor High-Conversion-Ratio DC-DC Converter,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 36, no. 8, pp. 8628-8633,August. 2021.
| ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 207 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 98 |