طراحی و کنترل یک کانورتر مدولار برای کاربرد در خودرو

در این پایان نامه یک کانورتر مدولار برای کاربرد در خودرو طراحی شده و برای آن الگوریتم کنترلپیشنهاد شده است. این کانورتر مدولار در ابتدا در یک مقاله معرفی شده، اما اطلاعاتی در مورد استراتژی کنترل آن فاش نشده است. در مقاله مذکور ادعا شده است که با فرکانس کلید زنی بالاتر خازن های کوچکتری در این کانورتر مدولار مورد نیاز خواهد بود . در این پایان نامهدر ابتدا این کانورتر مدولار به صورت بوست کانورتر مدل شده و بر اساس مدل بدست آمده یک استراتژی کنترل برای بدست آوردن ولتاژهای لازم در زیرمدولها، ابداع شده است. یک حسن جانبی این استراتژی اعمال یک فرکانس مجازی که بالاتر از فرکانس کلید زنی است، به سلف مدار ورودی، می باشد. بعد ار بررسی اشکال آورده شده در مقاله مذکور و نتایج حاصل از مرحله قبل،دو ریپل بر روی ولتاژهای تولیدیدیده می شود. یکریپل با فرکانسی در حدود فرکانس ولتاژ خروجی و یک ریپل با فرکانسی در حدود فرکانس کلید زنی. با تحلیل و محاسبات انجام شده مشخص شد ریپل با فرکانس پایین مستقل از فرکانس کلید زنی است. با استراتژی های کنترلی که در ضمن این کار ابداع شد می توان این ریپل را برای بارهای با ضریب توان واحد حذف کرد. همچنین نشان داده شد که به دلیل نقص توپلوژی این کانورتر مدولار ضریب حذف این ریپل متناسب با کاهش ضریب توان استلذا در کاربرد های خودرویی که ضریب توان ها می تواند ضعیف باشد این ریپل، برای ضریب توان های ضعیف با استراتژی های کنترلی، قابل حذف نسیت ولذا ادعای مقاله مذکور صحیح نمی باشد. در ادامه دو روش برای اصلاح توپلوژی کانورتر مدولار مذکور پیشنهاد شد و نشان داده شد که در توپلوژی های جدید ابداع شده ریپل فرکانس پایین به طور کامل حذف می شود. از آنجا که ریپل کمتر ولتاژ، معادل نیاز به خازن های کوچکتر است و کاهش وزن و حجم تحمیل شده توسط کانورتر به خودرو دارای اهمیت ویژه ای است، با حذف ریپل فرکانس پایین، ریپل فرکانس بالا که در بالا به آن اشاره شد مورد توجه قرار میگیرد و لذا در این مرحله این ریپل بررسی شده و بعد از بیان آن با رابطه ریاضی،بهینه ترین هماهنگی فرکانسی بین هاف بریج و فول بریج زیر مدول ها بدست می آید.