دانلود ترجمه مقاله تحلیل PFC مبتنی بر مبدل BOCUK DC-DC با بهره بالا با کنترل کننده LQR

1. مقدمه 2. حالت های عملکرد، مدل فضای حالت و طراحی مولفه های مبدل BOCUK 3. کنترل حلقه بسته مبدل BOCUK 4. نتایج شبیه سازی 5. نتایج آزمایشی 6. نتیجه گیری

چکیده – تاکید این کار پژوهشی بر توسعه یک مبدل با بهره بالای منحصربفرد BOCUK DC-DC برای کاربردهای تامین قدرت حالت سوئیچی (SMPS) است. مبدل با بهره بالای BOOST-CUK (BOCUK) DC-DC مزایای مبدل های Boost و Cuk را ترکیب می کند تا شکل دهی جریان خط لحظه ای و تنظیم بار را به دست آورد. مبدل BOCUK پیشنهادی یک خروجی تبدیل نشده ارائه می کند و بهره ولتاژ و بازدهی را بهتر می کند. حالت های کار مبدل پربهره BOCUK DC-DC در حالت رسانایی پیوسته (CCM) با اجزاء پارازیتی در مدار بررسی می شود و یک مدل فضای حالت ساخته می شود. مدل درجه دوم با استفاده از روش ماتریس بهینه هانکل (HMM) به دست می آید تا طراحی کنترل کننده را ساده تر کند. کنترل حلقه دوگانه با بکارگیری یک کنترل کننده جریان تنظیم کننده درجه دوم خطی داخلی (LQR) و یک کنترل کننده تناسبی انتگرالی (PI) تنظیم شده بهینه سازی جستجوی اتم (ASO) برای تحلیل شاخص های عملکرد مبدل با بهره بالا استفاده می شود و نوسانات در خط، بار و نقطه تنظیم بررسی می شود. نتایج شبیه سازی ثابت می کند که کنترل کننده LQR در ردیابی ولتاژ بار قدرتمند است و شکل جریان خط عالی با انحراف هارمونیک کل (THD) با درصد پائین و ضریب توان واحد (UPF) تقریباً پایین ارائه می کند. مدل سخت افزار برای 200 وات ساخته شده و با استفاده از ریزکنترل کننده TMS320F28027F اجرا می شود تا صحت نتایج شبیه سازی را بررسی کند.

This research work emphasizes on the development of a unique high-gain BOCUK DC-DC converter for Switched Mode Power Supply (SMPS) applications. The high-gain BOOST-CUK (BOCUK) DC-DC converter combines the benefits of both Boost and Cuk converters for attaining instantaneous line current shaping and load regulation. The proposed BOCUK converter provides a non-inverted output and improves the voltage gain and efficiency. The modes of operation of the high-gain BOCUK DC-DC Converter in a Continuous Conduction Mode (CCM) with parasitic elements in the circuit are examined and a state-space model is constructed. The second-order model is derived using the Modified Hankel Matrix Method (HMM) to make the controller design easier. Dual-loop Control employing an inner Linear Quadratic Regulator (LQR) current Controller and an outer Atom Search Optimization (ASO)-tuned Proportional Integral (PI) controller is used to analyze the performance indices of the high-gain converter and fluctuations in line, load and setpoint are investigated. Simulation results prove that the LQR controller is robust in tracking the load voltage and provides excellent line current shaping with low % Total Harmonic Distortion (THD) and nearly Unity Power Factor (UPF). The hardware model for 200W is built and implemented using the TMS320F28027F microcontroller to verify the simulation results.