دانلود ترجمه مقاله مبدل DC-DC افزاینده چند مرحله ای برای کاربردهای PV

1. مقدمه 2. مبدل چند ورودی پیشنهادی 3. تحقق سوئیچینگ نرم در مبدل DC/DC پیشنهادی 4. تحلیل کارایی 5. شبیه سازی و نتایج آزمایشی 6. نتیجه گیری

این مقاله، یک مبدل dc-dc چند سطحی چند ورودی افزایشی (step-up) با کلیدزنی نرم را برای کاربردهای فتوولتائیک (PV)، معرفی می کند. توپولوژی پیشنهادی از اتصال سری مدارات خازنی کلیدزنی شده، ساخته شده تا اثرات «سایه گذاری جزئی» (partial shading) و عدم انطباق بین ماژول های PV را به حداقل می رساند. یک کلیدزنی نرم برای تمام کلیدها در مبدل بدون نیاز به اجزاء دیگر، حاصل می شود. تکنیک پیشنهادی، از اندوکتانس سرگردان (stray) مسیرهای PCB برای ایجاد یک اتصال LC استفاده می کند، بگونه ای که کلیدزنی جریان صفر، برای همه کلیدها حاصل شود. علاوه بر آن، مبدل از ویژگی های عالی ادوات شکاف «باند عریض» برای فعالیت در فرکانس کلیدزنی بالا، بهره خواهد برد. در نتیجه، خازن های حجیم در مدارات خازن کلیدزنی شده، به میزان قابل توجهی کاهش می یابد، بنابراین، خازن های سرامیکی چندلایه اندازه کوچک با قابلیت دمای زیاد بکار گرفته خواهند شد. علاوه بر آن، با تلفات کمتر و قابلیت دمای بالاتر ادوات شکاف باند عریض، الزامات حرارتی کاهش خواهند یافت و با زمان بازیابی معکوس سریع، مدار اسنوبر لازم نمی شود. در ادامه، نتایج شبیه سازی ارائه می شوند، نمونه اولیه آزمایشگاهی ساخته می شود و نتایج تجربی در توان اسمی ارائه می شوند تا این مبدل dc-dc پیشنهادی تحت عملکرد کلیدزنی نرم، اعتبار یابی گردد. مقدمه منابع انرژی غیرتجدید پذیر مانند فتوولتائیک ها (PV) و انرژی باد، در سراسر جهان بسیار جذاب شده اند که بخاطر آلودگی زیست محیطی، تخلیه سوخت های فسیلی و افزایش تقاضای انرژی الکتریکی می باشد [1]. اما، این منابع همیشه در طبیعت مهیا و موجود نمی باشند و برای بهره برداری بهتر، یک رابط الکترونیک قدرت، لازم است [2]. برای نمونه، سایه گذاری جزئی و عدم انطباق بین ماژول های PV، تاثیر قابل توجهی بر توان خروجی سیستم های PV اتصال سری دارند [3-5]. مبدل های dc-dc افزایشی (step up)، قسمتی اساسی در سیستم های انرژی PV می باشند [6، 7]. مبدل های dc-dc بدون ترانسفورماتور، کاربرد گسترده ای برای دستیابی به بهره ولتاژ زیاد همراه با اندازه کم، وزن و حجم کم و در نتیجه بازده بالاتر سیستم و چگالی توان بیشتر، بکار گرفته می شوند. مبدل dc-dc متداول بوست، چندین عیب دارد. بخاطر وجود اجزاء پارازیت دار MOSFET قدرت، دیود، سلف و خازن ها، بهره ولتاژ به میزان 5 برابر محدود می شود و بازده سیستم به میزان قابل توجهی کاهش می یابد [8-10].

The paper introduces a step-up multiple-input multi-stage dc-dc converter with a soft-switching for Photovoltaic (PV) applications. The proposed topology is constructed from series connection of switched capacitor circuits to minimize the effects of partial shading and mismatch between PV modules. A soft switching is achieved for the entire switches in the converter with no need for additional components. The applied technique utilizes the stray inductance of PCB traces to create a LC circuit so that the zero current switching is achieved for all switches. Moreover, the converter will take advantage of the superior features of Wideband gap devices in order to operate at high switching frequency. As a result, bulky capacitors in switched-capacitor circuits are significantly reduced, hence, small size multilayers ceramic capacitors with high temperature capability will be employed. Furthermore, with the lower losses and the higher temperature capability of Wideband gap devices, the thermal requirements will be reduced and with fast reverse recovery time, the snubber circuit are not required. Simulation results are presented, laboratory prototype is constructed, and experimental results are given at rated power to validate the feasibility of proposed dc-dc converter under soft switching operation. Introduction Non-conventional energy sources such as photovoltaics (PV) and wind energy become very attractive around the world due to the environmental pollution, depletion of fossil fuels, and the increase demand of electrical energy [1]. However, these sources are not continuously available in nature, and for better utilization, a power electronics interface is required [2]. For instance, the partial shading and mismatches between PV modules have a significant impact on output power of series connected PV systems [3-5]. The step up dc-dc converters are essential part in PV energy systems [6,7]. Transformerless based dc–dc converters are widely employed to achieve high voltage gain with small size, light weight and volume resulting in system with higher efficiency and higher power density. The conventional boost dc-dc converter has several drawbacks. Due to the parasitic components of power MOSFET, diode, inductor and capacitors, the voltage gain is limited to 5 times and the system efficiency is significantly reduced [8-10].