ارائه يك ساختار جديد از مبدل DC-DC غير ايزوله با بهره ولتاژ بهبود يافته و تنش ولتاژ پائين كليد به منظور استفاده در انرژي خورشيدي

New Non-Isolated High Voltage Gain DC-DC Converter with Low Voltage Stress on the Switch for Solar Energy Application

در اين مقاله يك مبدل dc-dc تك كليده بدون ترانسفورماتور جديد با ضريب بهره بالا و تنش ولتاژ كم در دو سر كليد قدرت به منظور استفاده در انرژي خورشيدي پيشنهاد مي‌شود. در مبدل پيشنهادي تنها يك كليد قدرت به كار رفته است به همين دليل كنترل آن ساده مي‌باشد و تلفات هدايتي كليد قدرت نيز در مبدل پيشنهادي پائين مي‌باشد. بهره ولتاژ مبدل پيشنهادي در مقايسه با مبدل افزاينده مرسوم و كاهنده-افزاينده بالاتر مي‌باشد. مبدل پيشنهادي تنش ولتاژ پائيني در دو سر كليد ايجاد مي‌كند كه باعث كاهش تلفات هدايتي كليد مي‌شود. اين مبدل در دو رژيم هدايت پيوسته و رژيم هدايت ناپيوسته مي‌تواند كار كند. در اين مقاله ضمن ارائه مدهاي كاري مختلف مبدل پيشنهادي در دو رژيم هدايت به محاسبات مربوط به بهره، جريان‌هاي عبوري از عناصر، بازده و اندازه ريپل ولتاژ خازن‌ها پرداخته مي‌شود. براي اثبات درستي محاسبات و عملكرد صحيح مبدل پيشنهادي نتايج شبيه‌سازي در محيط نرم‌افزار PSCAD و نيز نتايج عملي ارائه مي‌شود.

In this paper, a single switch transformerless high step up dc-dc converter with low voltage stress on the power switch for solar energy application is proposed. In the proposed converter only one power switch is used which makes the control scheme simple as well as reducing the switching power loss. The voltage gain of the proposed converter is higher than the conventional boost converter and buck boost converter. The proposed converter has low voltage stress on the power switch which makes reducing the switching power loss. The proposed converter can be operated in the continuous conduction mode (CCM) and the discontinuous conduction mode (DCM). In this paper, different operation modes of the proposed converter, calculation of the voltage gain, the currents that flow through the components, efficiency and capacitors voltage ripple are presented. To verify the operation of the proposed converter, simulation results via PSCAD software and experimental results are provided.