طراحی، مدلسازی و ساخت یک مبدل Z-Source بهره بالا برای کاربرد در اتصال منابع انرژی تجدیدپذیر به شبکه برق

آرایه های خورشیدی، پیل های سوختی و انرژی باد امروزه به عنوان منابع انرژی پاک بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. این منابع می توانند انرژی خود را به شبکه برق و یا به طور مستقیم به مصرف کننده تحویل دهند. معمولا سطح ولتاژ تولیدی در این منابع پایین است و نیاز به افزایش سطح ولتاژ می باشد. برای حل این مشکل میتوان از مبدل های سوئیچینگ استفاده نمود. این مبدل ها باید توانایی ایجاد بهره های بالای ولتاژ را داشته باشند. در این مقاله یک مبدل سوئیچینگ بهره بالا بر اساس تکنیک z-source ارائه شده است. مبدل پیشنهادی نه تنها می تواند بهره ولتاژ را افزایش دهد بلکه در این مبدل استرس ولتاژ و جریان سوئیچ‏ پایین است در نتیجه می توان از سوئیچ ها با مقاومت زمان روشن بودن کم استفاده کنیم که منجر به کاهش تلفات هدایتی می‏شود و افزایش راندمان می شود. همچنین در این مبدل از یک سلف کوپل شده استفاده شده است که منجر به کاهش حجم مدار می‏شود. ابتدا مودهای عملکردی مبدل پیشنهادی تحلیل شده است سپس یک نمونه آزمایشگاهی طراحی شده و صحت عملکرد با استفاده از نتایج شبیه سازی مبدل در نرم افزار PSPICE، مورد بررسی قرار گرفته است. در انتها یک نمونه‏ی عملی از مبدل پیشنهادی در توان 200 وات و فرکانس 100 کیلو هرتز پیاده سازی گردید که نتایج بدست آمده مؤید تحلیل تئوری و صحت عملکرد مبدل پیشنهادی می‏باشد.