ارائه يك ساختار مبدل افزاينده درهم تنيده با قابليت كليدزني نرم با مدار كمكي ساده و استرس ولتاژ كاهش يافته

Soft Switching Interleaved Boost Converter with Simple Auxiliary Circuit and Reduced Voltage Stress

مبدل­ هاي افزاينده درهم تنيده مدارهاي قدرتي هستند كه ولتاژ خروجي تنظيم شده با ولتاژ بالا و توان بالا براي سيستم ­هاي تجديدپذير انرژي كه عموما داراي ولتاژ تنظيم نشده و با ولتاژ پايين هستند فراهم مي­كند. استفاده از روش­ هاي كليدزني نرم باعث كاهش نويزهاي الكترومغناطيسي و كاهش تلفات در اين مبدل­ ها مي­ شود. در اين مقاله يك مبدل افزاينده درهم تنيده شده با قابليت كليدزني نرم ارائه شده كه از يك مدار كمكي ساده براي كليدزني نرم استفاده مي­ كند. هدف از ساختار پيشنهادي كاهش استرس ولتاژ سوئيچ­ هاي مبدل، حفظ سادگي مبدل، نياز نداشتن به مدار راه انداز گيت شناور و كاهش المان ­هاي آن است. مدار كمكي از يك كليد براي هر دو شاخه استفاده مي­ كند كه باعث كاهش تعداد المان­ هاي نيمه هادي مبدل شده است. پايين بودن استرس ولتاژ سوئيچ مدار كمكي و عدم تحميل ولتاژ و جريان اضافي به سوئيچ ­هاي اصلي مدار از مزاياي مهم اين طرح پيشنهادي است. در ساختار مدار كمكي سلف جداگانه وجود ندارد و سلف ­هاي آن با سلف ­هاي اصلي مبدل تزويج شده است. همچنين تنها دو عدد ديود و يك كليد در ساختار مدار كمكي وجود دارد. در مدار كمكي از سلف نشتي به­ عنوان سلف رزونانسي استفاده شده است. در مبدل پيشنهادي سوئيچ ­هاي اصلي تحت شرايط كليدزني در ولتاژ صفر خاموش و روشن مي­ گردند و سوئيچ كمكي تحت شرايط كليدزني در جريان صفر خاموش و روشن مي شود و تمامي ديودهاي مبدل در جريان صفر خاموش مي ­شوند كه باعث برطرف شدن تلفات ديود موازي معكوس مي­ شود.

The interleaved boost converters are the power circuits that provide high-voltage, high-power with regulated output voltage for renewable energy systems which are generally suffer from low-voltage and unregulated output voltages. The soft switching methods reduce electromagnetic noises and switching losses in these converters. In this paper, a ZVT interleaved boost converter with a simple auxiliary circuit is proposed. The proposed converter has a simple structure with low size and cost. In the proposed converter, soft switching condition is provided without any extra voltage and current stress on the main switches. The auxiliary circuit comprises two diodes and one auxiliary switch. The leakage inductance of the utilized coupled inductors is used as resonant inductor. The auxiliary switches benefit from significantly reduced voltage stress without requiring floating gate driver. The proposed converter can achieve zero voltage switching operation for the main switches and zero current switching for diodes and auxiliary switches, which causes to alleviate the reverse recovery problems of all diodes.