بهبود اینورترهای مبتنی بر مبدل فلای بک جهت کاربرد سلول های خورشیدی

مهمترین زمینه در بررسی آینده صنعت برق دسترسی به منابع اولیه انرژی است. پیشرفت صنعتی و در نتیجه بالا رفتن استاندارد زندگی بشر با توسعه منابع انرژی و استفاده از آنها امکان پذیر می گردد. با افزایش مصرف انرژی، منابع انرژی نیز از لحاظ تنوع و میزان تولید افزایش یافته است. از میان انواع انرژی های مورد استفاده، انرژی خورشیدی به لحاظ اینکه باعث آلودگی محیط زیست نمی شود، در زمان نیاز قابل تولید است و به آسانی به صورت های دیگر انرژی قابل تبدیل بوده بیش از انواع دیگر انرژی ها مورد توجه بشر قرار گرفته است. جهت بر طرف کردن نیاز آینده منابع انرژی جدید باید کشف شوند. سلول خورشیدی یک نمونه منبع انرژی تجدید شدنی است که مستقیما، نور خورشید را به جریان الکتریکی تبدیل می کند. معمولا با اتصال سلولهای pv، مدولهای pv تولید می شوند. پیدایش انرژی الکتریکی در جهان بر پایه ولتاژ ac است. بنابراین مدولهای pv که ولتاژ و جریان مستقیم تولید می کنند، نمی توانند مستقیما به شبکه وصل شوند و این کار باید از طریق مبدلهای جریان مستقیم به متناوب انجام گیرد. دو امر مهم برای اینورتر این است که اولا سلول pv را در نقطه کار توان ماکزیمم قرار دهد و ثانیا یک جریان سینوسی به شبکه تزریق کند. بنابراین برای رقابت با انرژی های دیگر باید اینورترهایی با قابلیت اطمینان بالا و ارزان بدست آورد. مبدل الکترونیک قدرت برای سیستمهای pv متصل به شبکه دو خاصیت مهم را باید داشته باشد. اول اینکه ولتاژ dc را به یک جریان ac مناسب برای شبکه تبدیل کند. همچنین این مبدل باید نقطه کار توان ماکزیمم سلول خورشیدی را ردیابی و سلول را در این نقطه کار بار گذاری کند. اخیرا اینورترها جهت استفاده در مدول ac طراحی می شوند. اینورتر فلای بک به خاطر ساختار ساده ای که دارد بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. در این پایان نامه، ضمن بررسی اینورترهای فلای بک، یک اینورتر فلای بک سوئیچینگ نرم جدید معرفی می شود. این اینورتر شامل یک مدار کمکی با ساختاری ساده می باشد که تلفات سوئیچینگ و نویز emi را کاهش می دهد. همچنین در این مدار بدون افزایش استرس جریان و ولتاژ سوئیچ ها به صورت نرم خاموش و روشن می شوند. مدار کمکی شامل یک سلف رزنانس و یک خازن رزنانس می باشد که با استفاده از آن سوئیچ اصلی به صورت zvs و سوئیچ کمکی به صورت zcs خاموش و روشن می شود.خازن رزنانس، جهت کاهش اسپایک ولتاژ در اولیه ترانس، همچنین جهت کاهش استرس ولتاژ در سوئیچ اصلی استفاده می شود. در این اینورتر در ولتاژهای خروجی کم سوئیچینگ نرم به وجود نمی آید البته لازم به ذکر است وقتی ولتاژ و توان خروجی کم شوند، تکنیک zvs بازدهی مدار را بالا نمی برد. سپس جهت استفاده از این مبدل در توانهای بالاتر و کاهش ریپل جریان ورودی، این مبدل به کمک تکنیک اینترلیود بهبود می یابد. مبدل اینترلیود اول دارای دو سوئیچ کمکی می باشد. در قسمت بعد این مبدل بهبود داده شده است. در مبدل بهبود داده شده تنها از یک مدار کمکی جهت ایجاد شرایط سوئیچینگ نرم استفاده شده است، لذا تعداد المانها در مدار کمتر شده و ساختار ساده تر می شود. در این پایان نامه نتایج شبیه سازی جهت اثبات تحلیل تئوری ارائه می-گردد.