طراحی مبدل DC-DC اصلاح شده سپیک با بهره ولتاژ و راندمان بالا با کاربرد در انرژی های تجدید پذیر

Abstract

این مقاله به طراحی مبدل DC-DC اصلاح شده سپیک با توان نامی 300 وات می پردازد. مبدل طراحی شده در این مقاله مزایایی از جمله: استرس ولتاژ محدود سوییچ و ولتاژ خروجی هم‌پلاریته با ورودی را دارد. همچنین مبدل طراحی شده بهره ی ولتاژ بالا و راندمان بالا را بدون بکار بردن هیچ گونه مدار کمکی اضافی فراهم کرده است که آن را برای کاربرد در انرژی های تجدید پذیر مناسب می سازد. بهره ی ولتاژ بالا در مبدل با تنظیم نسبت تبدیل سلف کوپل شده در سیکل کاری پایین سوییچ بدست می‌آید. همچنین هیچ اضافه ولتاژی روی سوییچ در طول فرآیند خاموش شدن وجود ندارد. از این رو یک ماسفت با رتبه ولتاژ پایین که دارای پایین می‌باشد را می‌توان به عنوان ابزار کلید اصلی بکار برد و به مدار کلمپ اضافی در مبدل که منجر به کاهش راندمان مبدل شود، نیاز نیست. بنابراین بازده کل توان افزایش می یابد و تلفات کاهش می یابد. در مقایسه با سایر مبدل های DC-DC، مبدل طراحی شده به راندمان بالایی به همراه بهره ولتاژ یکسان یا حتی بیشتر دست یافته است. هم چنین بازده در محدوده‌ی وسیعی از بار بالای97% و در بهره ی ولتاژ 10 در بار کامل96.5% است. عملکرد دقیق مبدل و ملاحظات طراحی مورد بحث قرار گرفته است. شبیه سازی مبدل در توان 300 وات با ولتاژ ورودی 30 و ولتاژ خروجی 300 ولت با نرم افزار متلب سیمولینک صورت گرفته است. نتایج طراحی و شبیه سازی، عملکرد مناسب مبدل را تایید می‌کند.