طراحی و شبیه سازی منبع تغذیه HVDC با راندمان و ضریب توان بالا با استفاده از سوئیچینگ نرم

در این مقاله یک منبع تغذیه سوئیچینگ مبتنی بر مبدل AC-DC تک مرحله ای جهت استفاده در تصحیح کننده ضریب توان تکفاز توان بالا ارائه می شود. مدار مبدل پیشنهادی از ترکیب مبدل بوست و مبدل AC-DC ماتریسیتشکیل شده است که در آن از ترانسفورماتور نیز استفاده نمی گردد. توپولوژی پیشنهادی در مقایسه با PFC به همراه ساختار DC/DC دارای هیچ دیود انتهایی نبوده و تعداد نیمه هادی ها در مسیر جریان به حداقل کاهش یافتهاست. همچنین با اضافه کردن یک خازن کوچک شناور و دو سلف کموتاسیون با اندازه کوچک، عملیات سوئیچینگ نرم که یکی از اهداف طراحی است، برای تمامی سوئیچ ها محقق می گردد. بنابراین بازده سیستم بطور برجسته ای بهبود می یابد. بعلاوه می توان از تکنولوژی PWM کلاسیک نیز بهره برد که در کنار آن از کنترلر منطق فازی نیز استفاده شده است. همچنین مشکلات مبدل های رزونانسی مبتنی بر سوئیچینگ نرم شامل اندازه فیلتر EMI بزرگ، استرس بالای ولتاژ و جریان در قطعات و بازده کم در بار سبک نیز حل شده است. عملکرد منبع پیشنهادی در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته است. منبع طراحی شده در نرم افزار MATLAB شبیه سازی شده است و نتایج شبیه سازی نشان می دهد که اهداف طراحی شامل ولتاژ خروجی 1kV، بازده بیشتر از 90%، ضریب توان نزدیک به 1 و تنظیم ولتاژ کمتر از 1% محقق شده است.

کلیدواژه ها:

منبع تغذیه سوئیچینگ ، PFC ، سوئیچینگ نرم ، تک مرحله ای ، کنترلر منطق فازی