پديد آورنده :
چشم دهمام، داريوش
عنوان :
بررسي و بهبود مبدل هاي خيلي كاهنده براي كاربردهاي ولتاژ پايين و جريان بالا
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي برق و كامپيوتر
صفحه شمار :
پانزده، 130ص.: مصور
استاد راهنما :
احسان اديب
استاد مشاور :
حسين فرزانه فرد
توصيفگر ها :
ضريب وظيفه , استرس ولتاژ و جريان , اسپايك ولتاژ و جريان , كليدزني نرم , بازيافت معكوس
استاد داور :
حميدرضا كارشناس، رسول دهقاني
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/05/24
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
چكيده فارسي :
چكيده امروزه با پيشرفت تكنولوژي ا ستفاده از مبدلهاي DC DC بسيار كاهندهي غير ايزوله در تغذيهي ريزپردازندهها باطري شارژرها تجهيزات روش نايي LED مدارات اص لاح ض ريب توان و تغذيه ي بارهاي ولتاژ پايين افزايش يافته اس ت پيش رفت س ريع تكنولوژي در ريزپردازندهها سبب افزايش تقاضاي جريان در آنها شده است با افزايش جريان توان مصرفي آنها افزايش يافته است كه با كاهش ولتاژ تغذيه مي توان توان م صرفي ريزپردازنده را كاهش داد سي ستم هاي رو شنايي امروزي بايد داراي قابليت كنترل دقيق شدت نور ا صلاح ض ريب توان و بازده بالا باش ند بنابراين مبدلهاي DC DC بس يار كاهندهي غير ايزوله ميتوانند راه حل هاي ايده آلي براي حل اين مشكلات باشند در اين پاياننامه ابتدا پايه اي ترين ساختار غير ايزوله يعني مبدل باك مورد بررسي قرار گرفته است و مشكلاتي كه اين مبدل به منظور اس تفاده در كاربرد هاي بس يار كاهنده با آن مواجه اس ت بيان ش ده اس ت س پس راهكارهايي كه تاكنون براي كاهش اثرات ناش ي از اين م شكلات ارائه شدهاند د سته بندي و برر سي شدهاند راهكارهاي برطرف كردن م شكلات مبدل باك به شش د سته روشهاي گ سترش ضريب وظيفه و كاهش بهره روشهاي محدود كردن اسپايك ولتاژ و جريان المانهاي نيمههادي روشهاي كاهش استرس ولتاژ و جريان المانهاي نيمههادي ايجاد ش رايط كليدزني نرم روشهاي كاهش تلفات بازيافت معكوس و هدايتي ديودهاي مبدل و روشهاي افزايش فركانس كليدزني تقسيم مي شوند بر اين اساس در اين پايان نامه چهار مبدل DC DC بسيار كاهنده براي برطرف كردن معايب مبدلهاي بس يار كاهنده پيش نهاد ش دهاس ت كه همگي براي ولتاژ ورودي 091 ولت ولتاژ خروجي 21 ولت توان خروجي 021 وات در فركانس كاري 001 كيلو هرتز طراحي شبيه سازي و ساخته شدها ست از طرفي بازده مبدلهاي پي شنهادي بين 45 تا 9 95 در صد ميبا شد بهرهي مبدلهاي پي شنهادي پايين بوده و گ سترهي ضريب وظيفهي آنها بالا ميبا شد همهي كليدهاي مبدلهاي پي شنهادي تحت شرايط كليدزني نرم عمل ميكنند و در تمامي ساختار هاي پيشنهادي تنها از يك كليد كمكي به منظور فراهم كردن شرايط كليدزني نرم استفاده شده است با توجه به ساختار محدود كننده فعال ذاتي تمامي مبدل هاي پيشنهادي انرژي سلف نشتي كاملا بازيابي شده و اسپايك هاي ولتاژ ناشي از آن كاملا محدود شده است عملكرد هر كدام از مبدلهاي پيشنهادي بررسي شده و تحليل تتوري آنها نيز ارائه گرديدهاست ضمن بررسي عملكرد هر كدام از مبدلها تو سط شبيه سازي نمونهي آزماي شگاهي هر كدام از آنها ساخته شده و صحت تحليلهاي حا صل از شبيه س ازي توس ط پيادهس ازي عملي نش ان داده ش ده اس ت در انتها نيز از مطالب و نتايج بيان ش ده يك نتيجهگيري كلي بيان ش دهاس ت و پيشنهاداتي براي بهبود بيشتر در مبدلهاي بسيار كاهندهي پيشنهادي ارائه شده است كلمات كليدي 1 ضريب وظيفه 2 ا سترس ولتاژ و جريان 3 ا سپايك ولتاژ و جريان 4 كليدزني نرم 9 بازيافت معكوس
چكيده انگليسي :
Analysis and Improvement of High Step Down Converters for Low Voltage and High Current Applications Dariush Cheshmdehmam d cheshmdehmam@ec iut ac ir Saturday May 21 2016 Department of Electrical and Computer Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Dr Ehsan Adib e adib@cc iut ac irAdvisor Prof Hosein Farzanehfard hosein@cc iut ac irAbstractNowadays non isolated high step down DC DC converters are vastly applied in microprocessors supply LEDlightning equipment power factor correction and battery chargers Because of development in microprocessorstechnology their current demand and power consumption has increased which can be reduced through decreasingsupply voltage Also precise control of light intensity power factor correction and high efficiency are featureshighly needed by modern lightning systems Therefore non isolated high step down DC DC converters can be anideal solution to these problems In this thesis the most basic non isolated structure i e buck converter isinvestigated and the problems concerning its application in high step down application has been discussed Thenthe previously mentioned solutions for reducing the impact of problems are discussed There are six approachesto resolve these problems including extending the duty cycle limiting voltage and current spike of semiconductorelements reduction of voltage and current stress of semiconductor elements provide soft switching conditionsfor semiconductor elements reducing conduction and reverse recovery losses and increasing the switchingfrequency Thus four new topologies are proposed to overcome the drawback of high step down converters Theproposed topologies have low gain and their operating duty cycle is high All switches of the proposed convertersoperate under soft switching conditions and only one auxiliary switch is used for each of them to provide softswitching condition Considering the intrinsic active clamp structure of the proposed converters Leakage inductorenergy has been completely recovered and the resulting voltage spike has been limited The performance of theproposed converters is analyzed and their corresponding theoretical analysis are provided In addition tosimulation results a laboratory prototype of each converter is implemented and the theoretical analysis isconfirmed by experimental results Finally an overall conclusion is provided Key Words High step down DC DC converters voltage and current spike voltage and current stress softswitching conditions reverse recovery
استاد راهنما :
احسان اديب
استاد مشاور :
حسين فرزانه فرد
استاد داور :
حميدرضا كارشناس، رسول دهقاني
