پديد آورنده :
بيگي حبيب آبادي، روح اله
عنوان :
بررسي، بهبود و پياده سازي مبدل اصلاح ضريب توان تك كليد تك مرحله اي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده برق و كامپيوتر
صفحه شمار :
نه، [122]ص.: مصور، جدول،نمودار
استاد راهنما :
حسين فرزانه فرد
توصيفگر ها :
روش كليد زني نرم , مبدل فلاي بك
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/08/09
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
چكيده فارسي :
چكيده امروزه با گسترش استفاده از تجهيزات الكترونيكي مساله تامين توان مصرفي اين تجهيزات ابعاد تازهاي به خـود گرفتـه اسـت ايـنگونـه تجهيزات معمولا با جذب يك جريان غير سينوسي از شبكه مولد هارمونيكهاي ناخواسته هستند ايـن هارمونيـكهـاي اضـافي نـه تنهـا باعث تحميل تلفات ناخواسته به شبكه شده بلكه بر روي تجهيزات شبكه و ساير مصرف كنندههاي متصل به شبكه نيز تـاثير منفـي دارنـد همچنين در سالهاي اخير مصرف كنندههايي كه به صورت سنتي بار خطي محسوب ميشـدند مثـل سيسـتمهـاي روشـنايي و موتورهـاي الكتريكي نيز تغيير ماهيت داده و به صورت يك بار غير خطي عمل ميكنند و اين به اهميت اصلاح و كنتـرل ايـن هارمونيـكهـا افـزوده است به همين دليل استانداردهاي بينالمللي مانند 2 3 00016 IEC براي محدود كردن ميزان تزريـق هارمونيـكهـاي جريـان توسـط تجهيزات متصل به شبكه برق تعيينشده و بر ضريب توان نزديك به واحد تأكيد ميكنند براي حل مساله فوق ميتوان مداري در ورودي مصرف كننده قرار داد تا هارمونيكهاي جريان مصرفي را حذف كـرده و ضـريب تـوان مدار را بهبود ببخشد به اين واحد اصطلاحا اصلاحگر ضريب توان گفته مي شود و وظيفه آن جذب جريان كاملا سينوسي از شبكه بـرق شهر است روش اصلاح ضريب توان ميتواند فعال يا غير فعال باشد تكنيكهاي غير فعال از عناصر غير فعـال ماننـد سـلف و خـازن در يك ساختار فيلتر پايينگذر براي حذف هارمونيكهاي اضافي استفاده مـيكننـد اگرچـه تكنيـكهـاي غيـر فعـال سـاده ارزان قيمـت و مطمئن هستند اما نياز به استفاده از سلف و خازنهاي بزرگ در ساختار آنها كاربرد اين روش را بخصوص در توانهاي بالا محدود مي كند و در توانهاي بالا بهتر است اين كار توسط يك مدار فعال انجام شود ساختارهاي مختلفي بـر اسـاس انـواع مبـدلهـاي DC DC پيشنهاد شده است كه اصلاح ضريب توان را به خوبي برآورده ميكنند در صورتيكه بتوان واحـد اصـلاحگـر ضـريب تـوان را بـا طبقـه بعدي آن كه مي تواند يك مبدل DC DC يا هر تجهيز ديگري باشد تركيب كرد عـلاوه بـر كـاهش هزينـه كاهش در وزن و حجـم و احتمالا تلفات نيز امكان پذير است با تركيب كردن اين دو مبدل دستهاي از مبدلها با نام مبدلهاي اصلاح ضريب تـوان تـك مرحلـهاي مطرح مي شوند در كنار تك مرحلهاي كردن مبدل معمولا سعي ميشود تا در صورت امكان از روشهايي اسـتفاده شـود تـا كليـد زنـي مبدل نيز نرم انجام شود در ميان مبدلهاي ايزوله مبدل فلايبك به علت سادگي ذاتي خود در توانهاي پايين و متوسط بسيار پر كاربرد است به طوري كه تقريبا معادلي براي آن در توانهاي پايين وجود ندارد به همين دليل بحث تك مرحلهاي كردن مبـدل در مـورد مبـدل فلايبك بيشتر مطرح است تا اين سادگي و ارزان بودن مبدل فلايبك از دست نرود در اين پايان نامه يك مبدل تك مرحلهاي با قابليت اصلاح ضريب توان بر پايه مبدل فلايبك معرفي ميشـود كـه نـه تنهـا فقـط از يـك كليد در آن استفاده شده است بلكه روشن و خاموش شدن اين كليد نيز به صورت نرم و بدون تلفات انجام مـيشـود همچنـين ديودهـاي استفاده شده در اين مبدل تحت جريان صفر خاموش شده و تلفات ناشي از زمان بازيابي معكوس در ديودها نيز در اين مبدل وجود ندارد بعلاوه ولتاژ خازن ذخيره كننده انرژي در اين ايده در حد 2 1 تا 2 برابر پيك ولتاژ ورودي محدود شده است بـه علـت اسـتفاده از يـك مبدل فلايبك به عنوان اصلاحگر ضريب توان در ورودي مبدل پيشنهادي شكل مـوج جريـان ورودي بـه مبـدل داراي اعوجـاج بسـيار كمي است و مبدل نسبت به موارد مشابه داراي THD پايينتر و ضريب توان بالايي است مدار پيشـنهادي از نظـر تئـوري تحليـل شـده و عملكرد آن مورد بررسي قرار گرفته است همچنين با پيادهسازي عملي يك نمونه آزمايشگاهي با توان 05 وات درستي تحليلها و نتايج شبيهسازي نشان داده شده است كلمات كليدي 1 اصلاح ضريب توان 2 PFC مدار اصلاح ضريب توان تك مرحلـهاي 3 روش كليـدزني نرم 4 مبدل فلايبك
چكيده انگليسي :
Analysis Improvement and Implementation of a Single Switch Single Stage Power Factor Correction Converter Rooh Allah Beygi r beygi@ec iut ac ir may 10 2016 Department of Electrical and Computer Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Dr Hosein Farzanehfard hosein@cc iut ac irAbstract Today with extended use of electronic equipment the power quality issues are in attention Suchequipment generate undesirable current harmonics by drawing a non sinusoidal current from network These additional harmonics lead to undesirable effects on grid network and have a negative effect onnetwork equipment and other network connected consumers In addition in recent years some consumerloads who were considered traditionally as linear nowadays act as an electronic load like lighting systemsand electric motors Therefore international standards such as IEC61000 3 2 are enacted to limit currentharmonics of connected equipment to grid and emphasis on power factor correction techniques close to themodule In order to solve the problem with undesired harmonics an additional circuit can be added to theconsumer equipment to reduce current harmonics and improve power factor This module is called powerfactor corrector and its function is to absorb a sinusoidal current from grid Power factor correction PFC methods can be active or passive Passive techniques use passive elements such as inductor and capacitor ina low pass filter structure to remove additional harmonics Although passive techniques are simple inexpensive and safe but require large inductors and capacitors in their structure which limits application ofthese techniques especially in low power and high density power supplies Different structures aresuggested based on different DC DC converters that fulfill power factor correction By combining powerfactor converter module with the required DC DC converter in addition to cost weight and volumereduction the converter total efficiency can be increased too By combining these two converters someconverters are proposed as single stage power factor correction converters In addition to employing single stage PFC converter Major effort is put to provide soft switching condition Among isolated converters flyback converters are very useful due to inherent simplicity in low andmedium powers so that there is almost no equivalent for this converter at low powers Therefore thisconverter is very attractive in developing low power single stage PFC converters In this thesis a single stage PFC converter is introduced based on flyback converter in which only oneswitch is used and its turn on and turn off are soft and without losses In addition the diodes used in thisconverter turn off under zero current and losses due to reverse recovery time of diodes do not exist in thisconverter Furthermore the bulk capacitor voltage in this converter is limited to 1 2 to 2 times of inputvoltage peak Due to using a flyback converter as power factor corrector in the proposed converter Inputcurrent waveform of converter has a very low distortion and in comparison to similar converters has lowTHD and high power factor Proposed circuit is analyzed and its performance is evaluated In addition theresults from practical implementation of a 50 watt prototype justifies the theoretical analysis and simulationresults Keywords Power Factor Ccorrector PFC single stage PFC Soft Switching Flyback Converter
استاد راهنما :
حسين فرزانه فرد
