ارائه یک مبدل افزاینده مبتنی بر ساختار Z-Source با هدف حذف ریپل جریان ورودی، دستیابی به بهره ولتاژ بالا و کاهش تنش در کاربردهای انرژی تجدیدپذیر

در این مقاله یک توپولوژی جدید و ترکیبی از مبدل DC-DC افزاینده بر پایه Z-Source ارائه می گردد. هدف اصلی، غلبه بر محدودیت های مبدل های مرسوم از جمله بهره ولتاژ ناکافی و تنش ولتاژ بالا روی کلیدهای قدرت در کاربردهای انرژی تجدید پذیر مانند سیستم های فتولتائیک است. ساختار پیشنهادی ادغام یک مبدل بوست در ورودی با یک شبکه Z-Source بهبود یافته است که امکان دستیابی به بهره ولتاژ بسیار بالاتر و کاهش قابل توجه تنش ولتاژ را فراهم می سازد. عملکرد مبدل به طور نظری در حالت هدایت پیوسته (CCM) تحلیل و معادلات حاکم استخراج شده اند. شبیه سازی ها در نرم افزار PSpice تحت شرایط کاری نامی ورودی ۳۰V، خروجی ۴۰۰V توان ۱۰۰W و فرکانس سوئیچینگ (۱۰۰KHz) انجام شده اند. نتایج بهره ولتاژ نظری ۱۳.۳۳ در چرخه کاری ۰.۱۹۵ را تایید می کنند که نسبت به مبدل Z-Source متداول بهبود چشمگیری دارد همچنین تنش ولتاژ روی کلیدهای قدرت به حدود ۴۳.۷۵% ولتاژ خروجی رسیده و جریان ورودی پیوسته حاصل شده است. ریپل ولتاژ خروجی در حد مطلوب ۰.۶% اندازه گیری شد. این مبدل گزینه ای کارآمد و قدرتمند برای سیستم هایی است که به تقویت ولتاژ بالا از منابع ولتاژ پایین نیاز دارند.

کلیدواژه ها:

مبدل Z-Source ، مبدل DC-DC افزاینده ، بهره ولتاژ بالا ، منابع انرژی تجدیدپذیر ، سیستم فتوولتائیک ، کاهش تنش ولتاژ ، کلید مبدل ترکیبی