کاهش تلفات سوئیچینگ در مبدلهای منبع جریان

در سالهای اخیر استفاده از منابع تغذیه سوئیچینگ در صنعت گسترش بسیاری یافته است. بنابراین ارائه توپولوژیهای جدید مبدلهای سوئیچینگ dc-dc به منظور بهبود عملکرد این منابع مورد توجه قرار گرفته است. مبدلهای سوئیچینگ به دو دسته کلی مبدلهای منبع ولتاژ و مبدلهای منبع جریان تقسیم بندی می شوند. از آنجاییکه برخی از سیستمهای تجدید پذیر مانند پیلهای سوختی دارای ولتاژ خروجی پایین و متغییر با بار هستند، استفاده از مبدلهایی که موجب افزایش سطح و تثبیت ولتاژخروجی شود از اهمیت زیادی برخوردار است. از مزیتهای اصلی مبدلهای منبع جریان، بهره ولتاژ بالا نسبت به مبدلهای منبع ولتاژ است که استفاده از ترانسفورمرهای با تعداد دور پایین تر را امکان پذیرمی سازد. از مزایای دیگر مبدلهای منبع جریان حذف اندوکتانس خروجی است. لذا می توان براحتی از ساختارهایی با خروجی های چند سر استفاده کرد. مزیت دیگر مبدلهای منبع جریان این است که اکثر سیستمهای تجدید پذیر قادر به تولید جریانهای ناگهانی نیستند، بنابراین استفاده از مبدلهای منبع ولتاژ امکان پذیر نیست. امروزه کاهش حجم و وزن منابع تغذیه سوئیچینگ در طراحی منابع تغذیه سوئیچینگ از اهمیت زیادی برخوردار است. بنابراین سعی می شود که از فرکانسهای بالا در پیاده سازی منابع تغذیه استفاده گردد. اما بکار گیری فرکانسهای بالا سبب افزایش تلفات سوئیچینگ و نیز کاهش راندمان مدار می شود. لذا استفاده از تکنیکهای سوئیچینگ نرم برای کاهش تلفات و افزایش فرکانس سوئیچینگ مدارغیر قابل اجتناب است. از طرفی استفاده از تکنیکهای سوئیچینگ نرم راه حل مناسبی جهت کاهش نویز rfiو emi است .هنگامیکه میزان انتقال توان بالا است، استفاده از ساختارهای سری و موازی برای انتقال توان به دلیل کاهش استرس و ریپل های ولتاژ و جریان، کاهش تلفات هدایتی مبدل و افزایش چگالی توان انتقالی اهمیت زیادی می یابد. در مبدلهای مدرن امروزی، ساختارهای اینترلیود در کاربردهای جریان - بالا و توان - بالا به دلیل مزیتهایی مانند توزیع توان، پاسخ گذرای سریع، کاهش سایز المانهای پسیو و نیز کاهش ریپل جریان بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در این پایان نامه دو مبدل بوست اینترلیود pwm پیشنهاد شده است که از تکنیک zcs برای ایجاد شرایط سوئیچینگ نرم برای همه سوئیچهای اصلی و کمکی استفاده می کند. در دو مبدل پیشنهادی تنها از یک سوئیچ کمکی برای ایجاد شرایط سوئیچینگ نرم استفاده می شود. همچنین به دلیل استفاده از تکنیک zcs، تلفات بازیافت معکوس دایودها حداقل می گردد. وضعیتهای مختلف عملکرد دو مبدل پیشنهادی، نتایج شبیه سازی، نتایج عملی و مزایا و معایب ارائه شده است. در نهایت نتیجه گیری و پیشنهادات برای ادامه کار بیان گردیده است.