يك مبدل فلاي بك كليدزني نرم در هم تنيده جديد با بازيابي انرژي سلف نشتي

A New Soft Switching Interleaved Flyback Converter with Recovery Leakage Inductance Energy

در اين مقاله يك مبدل فلاي بك درهم تنيده با كليدزني در ولتاژ صفر با دو ترانسفورمر ارائه گرديده است كه متشكل از دو مبدل فلاي­بك اكتيو كلمپ است و سوئيچ اصلي يك مبدل به ­عنوان سوئيچ كمكي مبدل ديگر عمل مي­ كند. اين مبدل در مقايسه با مبدل­ هاي فلاي بك در هم تنيده كليدزني نرم مشابه داراي المان­هاي كمكي كمتر و استرس ولتاژ و جريان كمتر است. ارائه مدار كمكي جديد براي اعمال كليدزني نرم، علاوه بر افزايش راندمان، تعداد نيمه هادي اضافه شده را به حداقل مي ­رساند. همچنين از ديگر مزاياي اين ساختار مي ­توان به قابل اعمال بودن مدار كمكي ارائه شده به ساير مبدل­ هاي ايزوله اشاره كرد. ايجاد شرايط كليدزني نرم در اين مبدل توسط مدار كمكي به گونه ­اي است كه سوئيچ ­هاي مبدل تحت شرايط ZVS روشن و خاموش مي­ گردند و ديود­هاي مبدل تحت شرايط ZCS روشن و خاموش مي­ گردند. راندمان مبدل فلاي­بك در هم تنيده پيشنهادي با كليدزني در ولتاژ صفر در بار كامل نيز به ميزان 5 درصد افزايش مي­يابد. از مزاياي ديگر مبدل پيشنهادي اين است كه سوئيچ Q2 علاوه بر آنكه شرايط كليدزني در ولتاژ صفر را براي سوئيچ Q1 فراهم مي­كند، خود نيز انرژي را منتقل مي ­كند و باعث افزايش چگالي توان مبدل و كاهش استرس جريان مي­ گردد. مبدل به­طور كامل تجزيه و تحليل گرديده و براي تاييد درستي عملكرد آن يك نمونه آزمايشگاهي 300 وات ساخته شده است و نتايج عملي ارائه مي­ گردد.

In this paper, a ZVS interleaved flyback converter with two transformers is presented, which consists of two active clamp flyback converters and the main switch of one converter acts as an auxiliary switch of another converter. This converter has less auxiliary elements and less voltage and current stress compared to similar soft switching interleaved flyback converters. The introduction of a new auxiliary circuit for soft switching, in addition to increasing efficiency, minimizes the number of added semiconductors. Also, another advantage of this structure is the applicability of the provided auxiliary circuit to other isolated converters. The soft switching conditions in this converter are created by the auxiliary circuit in such a way that the converter switches turn on and off under ZVS conditions and the converter diodes turn on and off under ZCS conditions. The efficiency of the proposed ZVS interleaved flyback converter at full load is increased by 5%. Another advantage of the proposed converter is that the Q2 switch, in addition to providing zero voltage switching conditions for the Q1 switch, it also transmits energy and increases the density of the converter power and reduces the current stress. The converter is thoroughly analyzed and a 300W laboratory prototype is made to confirm its correct operation and practical results are presented.