ارائه يك مبدل غير ايزوله بسيار افزاينده با كليدزني نرم و تعداد المان كمكي كم

A Soft Switched Non-Isolated High Step-Up DC-DC Converter with Low Number of Auxiliary Elements

در اين مقاله، يك مبدل غير ايزوله بسيار افزاينده جديد با كليدزني نرم ارائه شده است. يك مدار كمكي با حداقل تعداد المان به مبدل پيشنهادي اضافه شده كه شرايط كليدزني نرم را براي كليه المان­ هاي نيمه هادي فراهم مي­ نمايد، لذا مشكل بازيابي معكوس ديودها را برطرف و تلفات كليدزني و هدايتي كليدها را كاهش مي ­دهد. همچنين، در مبدل پيشنهادي تنها از يك هسته مغناطيسي استفاده شده­ كه موجب كاهش مقاومت مسي سيم­ پيچ ­ها مي­ گردد، در نتيجه راندمان مبدل پيشنهادي در مقايسه با مبدل بوست متداول بهبود يافته است. همچنين براي پايداري ولتاژ خروجي مبدل در سطح دلخواه در لحظه ­هاي تغيير بار، از كنترل­ كننده انتگرالي تناسبي استفاده شده و نتايج شبيه ­سازي آن با نرم ­افزار متلب ارائه شده است. براي اثبات تحليل­ هاي تئوري كليدزني نرم، يك نمونه آزمايشگاهي 250 واتي پياده ­سازي گرديده و نتايج عملي آن ارائه شده است.

In this paper, a new soft switched non-isolated high step-up DC-DC converter is proposed. An auxiliary circuit with minimum number of elements is added to the converter to provide the soft switching conditions for all the semiconductors solving the reverse recovery problem of the diodes, and reducing the conduction and the switching losses of the power switches. Moreover, there is only one magnetic core used in the converter decreasing the copper resistance; thus, the power losses and the electromagnetic interference of the converter is reduced so the efficiency of the proposed converter compared to the conventional hard switched boost converter, is improved. Further, in order to adjust the output voltage of the proposed converter to the desired value under the load variations, a PI controller has been applied to the output of the proposed converter and its operation is simulated by MATLAB. In order to verify the theoretical analysis of the soft switching operations, a 250W prototype is implemented and its experimental results are provided.