بهبود ساختار يك مبدل نوسانگر كاهنده افزاينده با تكنيك كليدزني نرم تحت – ولتاژ صفر به منظور افزايش راندمان

Structure improvement of a buck-boost resonant convertor, based on soft switching zero voltage technique to increase efficiency

منبع تغذيه بخشي از همه سيستم هاي الكترونيكي است. منابع تغذيه الكترونيكي به طور كلي به دو دسته خطي و سوئيچينگ قابل دسته بندي هستند. كاستي هاي مهم مبدل هاي سوئيچينگ سخت متداول شامل وجود تلفات سوئيچينگ، تنشهاي بالا،محدوديت در افزايش فركانس،تشديد نويز ،و ايجاد تداخلات الكترومغناطيسي مي باشد. اما از تكنيك هاي سوئيچينگ نرم جهت افزايش چگالي توان و بازده بالا استفاده مي شود. اين شرايط با سوئيچينگ در جريان صفر ( ZCS )، سوئيچنگ در ولتاژ صفر ( ZVS ) و يا تركيب هر دو ( ZVZCS) حاصل مي شود. در اين مقاله يك مبدل كاهنده افزاينده سوئيچينگ نرم رزنانسي جديد با بهره ولتاژ منفي ارائه گرديده است. شرايط سوئيچينگ نرم از - نوع سوئيچينگ تحت ولتاژ صفر (ZVS) مستقل از بار وعملكرد ولتاژ براي هر دو سوئيچ هم در گذار روشن شدن و هم در گذار خاموش شدن فراهم مي آيد. از اين رو باعث مي شود تلفات سوئيچينگ كاهش يافته و بازده مبدل افزايش يابد.و قابليت افزايش فركانس سوئيچينگ جهت ارتقاء چگالي توان مبدل فراهم گرديده است. نتايج عملي يك نمونه آزمايشگاهي 34w و 550khz صحت عملكرد مبدل و تحليل تئوري را نشان مي دهد.

Power supply is a part of all electronic systems. Electronic power supplies generally are classified into two categories: linear and switching. Major shortcomings of conventional hard-switching converter are switching losses, high stress, limit in increase of frequency, noise resonance, and creation of electromagnetic interference. But the soft-switching techniques are used to increase the power density and high efficiency, and eliminate electromagnetic interference (EMI). This condition is obtained by zero current switching (ZCS), zero voltage switching (ZVS) or zero current and zero voltage switching (ZVZCS). In this thesis, a buck-boost converter of new resonant soft switching with negative voltage gain is presented. Converter with a symmetric structure is formed of an arm of the inverter with an LC resonant tank and an output rectifier diode. Soft switching condition of zero voltage switching type (ZVS), independent of the voltage load and the voltage application, is provided for both switch in both transition of switched on and off. This causes that switching losses reduce and the efficiency of the converter increase and the feature of increasing the switching frequency for improved power density converters is provided. In according to the moment of rectifier diode commutation, the proposed converter can operate in three operating modes. Practical results of a laboratory prototype of 34W and 550KHz show accuracy of the performance of the converter and theoretical analysis.