دانلود ترجمه مقاله تحلیل و مقایسه عملکرد برای طراحی بهینه مدار PFC پربازده

1. مقدمه 2. مراحل PFC در PSU 3. مشخصات توپولوژی 4. طراحی و نتایج تست آزمایشی 5. خلاصه

چکیده – این مقاله، توپولوژی PFC متداول را انتخاب کرده است که می تواند طراحی کاربردی توان قابلیت بالا از نظر بازده، عملکرد تصحیح ضریب توان زیاد (PFC) باشد و مشخصات عملکردی آن بررسی می شوند و تفاوت های عملکردی واقعی برای ساخت محصول درجه 2 کیلوواتی تحت شرایط یکسان، تحلیل می شوند. توپولوژی اول، PFC کنترل مد جریان میانگین (ACM) است که عملکردش عالی است و مثالهای کاربردی آن در روش های مدار PFC متداول، متنوع می باشند. توپولوژی دوم مربوط است به PFC لایه گذاری شده از بوست مضاعف که مزیت های بهبود عملکرد ریپل جریان و ویژگی کاهش تنش جریان را دارد. سومین و چهارمین توپولوژی، PFC بدون پل پشتی (BTBBL) و نیمه بدون پل (SBL) می باشند و هدف این توپولوژی ها، بهبود تلفات دیود پل می باشد. شبیه سازی PSIM برای مقایسه توپولوژی استفاده شد و نمونه اولیه با استاندارد چگالی توان بیشتر از 1.35 kW/dm3 تحت شرایط کم پروفایل اندازه 1 U ، ساخته شد. برای حداقل سازی خطاهای مقایسه عملکرد، شرایط طراحی مانند فضای بورد، هیت سینک و الگوی PCB، برای حالت بیشینه، همگام سازی (سنکرون) شدند. لازم به ذکر است که بازده توپولوژی و تفاوت عملکرد ضریب توان، به صورت عینی از طریق آزمون های مقایسه ای، مشخص شدند. خلاصه: بازده عملکردی اندازه گیری شده برروی ACM PFC ، در بار سبک 10%، تقریباً 48/96% بود، و در بارهای متوسط، 89/97% بود. بازده عملکردی ACM PFC در مقام دوم قرار دارد و عملکرد PFC بالاترین است. عملکرد PFC در بازه بار 30%، بالغ بر 99/0 اندازه گیری شد. همانگونه که نتایج شبیه سازی نشان می دهند، PFC لایه لایه تضمین کرد که عملکرد ریپل براساس زاویه تغییر فاز، تغییر می کند. عملاً با توجه به نتایج تست اختلاف فاز 180 درجه، کمترین مشخصه های ریپل جریان ورودی را می توان بین این چهار نوع توپولوژی، مورد تایید قرار داد. اما، بازده و عملکرد ضریب توان، کمترین می باشند. BTBBT PFC، کمترین مشخصه ریپل جریان ورودی را دارد. و در میزان بار بیشتر از حدود 40%، مشخصه ای وجود دارد که نشان دهنده کاهش زیاد بازده است. علاوه بر آن، بازده بار کامل، کمترین می باشد. SBL PFC، مشخصات ریپل جریان ورودی عالی بعد از PFC لایه گذاری شده را دارد. علاوه بر آن، بالاترین بازده عملکردی در همه محدوده های بار اندازه گیری شد و بازده 98% در بار 30%، اندازه گیری شد. مشخصات ضریب توان با ACM PFC مشابه بودند. در این مقاله، چهار توپولوژی کیفیت بالا برای PFC، طراحی و مقایسه شدند. با توجه به نتایج تجربی این مطالعه، بازده میانگین SBL PFC به میزان 32/0% در مقایسه با ACM PFC بهبود یافت و PFC به میزان 0.0005، بهبود یافت. با توجه به خطای اندازه گیری، به نظر می رسد که PFC دارای عملکرد متوسط مشابهی می باشد. در حالیکه عملکرد متوسط PFC چندلایه و BTBBL PFC در مقایسه با ACM PFC، کمتر می باشد. در آینده، شرایط فرکانس سوئیچینگ و ولتاژ ورودی و خروجی متفاوتی مورد ارزیابی قرار خواهند گرفت.

This paper is selecting typical PFC topology that can be application design of high-capability power of high efficiency, high power factor correction (PFC) performances, and review its operating characteristics, and analyze the actual performance differences to manufacture 2kwatt grade product under the same conditions. The first topology is average current mode control (ACM) PFC that the performance is excellent and applications examples are various in conventional PFC circuit methods. The second topology is related to Interleaved PFC of dual boost way that has the advantages of current ripple performance improvement and current stress reduction properties. Third and fourth topology is back to back bridgeless (BTBBL) PFC and semi-bridgeless (SBL), and the object of topologies is to improve loss of bridge diode. PSIM simulation was used for comparison of topology and prototype was designed with power density standard of more 1.35kW/dm3 under 1U size low-profile conditions. To minimize the performance comparison errors, design conditions such as board space, heat-sink and PCB pattern synchronize to the maximum. It should be note that topology efficiency and power factor performance difference was identified objectively through comparing tests. SUMMARY: Efficiency performance was measured on ACM PFC approximately 96.48% at 10% light loads, over 97.89% over medium loads. Efficiency performance of ACM PFC is high secondly and PFC performance is the highest. PFC performance over 0.99 was measured over 30% load interval. As a simulation results, Interleaved PFC made sure that ripple performance varies depending on the phase shift angle. Actually as test results of 180 degree phase shift, the smallest input current ripple characteristics can be confirmed among four types of topologies. However, efficiency and power factor performance are the lowest. BTBBT PFC has the lowest input current ripple characteristics. And in the load segment more than about 40%, there is characteristic that the range of efficiency decline is large. In addition, full-load efficiency is the lowest. SBL PFC was excellent Input current ripple characteristics next Interleaved PFC. Besides the highest efficiency performance was measured in all loads range, efficiency of 98% was measured over 30% load. Power factor characteristics were similar to ACM PFC. In this paper, four high-performance topologies for PFC were design and compared. As an experiment result of this study, SBL PFC average efficiency has improved 0.32% compared to ACM PFC and PFC has enhanced 0.0005. Considering measurement error, it is judged that PFC has the same average performance. While, average performance of Interleaved PFC and BTBBL PFC were low compared to ACM PFC. In the future, conditions of various input and output voltage and switching frequency will be conducted for the evaluation.