انجام پروژه شبیه سازی مبدل الکترونیک قدرت KY با PSCAD

انجام پروژه شبیه سازی مبدل الکترونیک قدرت KY با PSCAD

در این بخش یک مبدل الکترونیک قدرت KY با استفاده از نرم افزار PSCAD شبیه سازی شده است. عنوان این مقاله KY Converter and Its Derivatives می‌باشد. جهت سفارش انجام پروژه الکترونیک قدرت و انجام پایان‌نامه الکترونیک قدرت، انجام پروژه و پایان نامه با PSCAD و همچنین خرید مقالات و شبیه سازی‌های آماده مقالات برق با گروه مشاورین ولتا در تماس باشید.

برای کاربردهای منبع تغذیه با استفاده از باتری ولتاژ پایین، مدارهای آنالوگ از جمله، تقویت کننده­‌های RF، تقویت کننده­های صدا و نظایر آن، اغلب نیازمند ولتاژ بالا برای بدست آوردن دامنه­‌ی ولتاژ و توان خروجی کافی هستیم. این نیاز، با افزایش ولتاژ پایین به ولتاژ بالای مورد نیاز بدست می­‌آید. برخی مبدل­‌ها نیازمند تأمین کردن یک یا چندین ولتاژ افزایش یافته تحت ولتاژ پایین داده ­شده می‌­باشند، مخصوصاً برای سیستم­های ارتباطی قابل حمل همچون MP3 پلیر، دستگاههای بلوتوث وغیره.

برای کاربردهایی از این قبیل، ریپل ولتاژ خروجی به طور جدی باید در نظر گرفته شود. در مبدل­‌های افزاینده­ ولتاژ متداول، جریان خروجی آنها دارای جهش است، که این امر باعث می­‌گردد، ریپل ولتاژ خروجی متناظر تمایل به بزرگ شدن داشته باشد. برای فائق آمدن بر این مشکل، یک روش استفاده از خازن با ظرفیت زیاد و مقاومت معادل سری (ESR) است، روش دیگر اضافه کردن فیلتر سلف و خازن (LC) می­‌باشد و به عنوان روشی دیگر می­توان افزایش فرکانس کلیدزنی را عنوان کرد. اخیراً توپولوژی مبدل افزاینده­ ولتاژ با ریپل ولتاژ خروجی پایین ارائه شده است. در یکی از ساختارها سلف کوپلاژ در مبدل افزاینده­ ولتاژ و مبدل افزاینده-کاهنده ولتاژ استفاده شده است.

ساختار مبدل KY:

همان طور که در شکل a زیر نشان داده ­شده است مبدل KY شامل 2 کلید S1 و S2 ‌و دیودهای موازی D1 و D2 و بترتیب­، یک سلف خروجی L ، یک خازن خروجی C ، یک دیود Db  و یک خازن انتقال دهنده­ انرژی Cb می‌­باشد. از طرف دیگر شکل b ساختار مشتقات مرتبه دوم مبدل KY را نشان می­‌دهد، مبدل­‌های 1-plus-2D و 2-plus-D که دارای 4 کلید و 4 دیود موازی و یک سلف خروجی L ، یک خازن خروجی C، دو دیود و دو خازن انتقال دهنده­ انرژی می‌­باشند. این ساختار از مبدل KY که در شکل a نشان داده ­شده است نتیجه می­‌شود. با اعمال دو تکنیک کنترلی PWM متفاوت به مبدل شکل b، مبدل­‌های 1-plus-2D و 2-plus-D از مبدل مرتبه اول KY  بدست خواهند آمد.

مدار مبدل KY

مدل سیگنال کوچک دو مبدل KY در شکل‌های زیر نشان داده شده اند.

مدل سیگنال کوچک مبدل KY

مدل سیگنال کوچک مبدل KY مرتبه دو

روابط مربوط به معادلات دیفرانسیل مبدل KY و مدهای کاری آن در حالت‌های دیوتی سایکل کمتر و بیشتر از 0.5 در مقاله بصورت کامل تشریح شده است.

شبیه‌سازی:

برای نمایش نتایج شبیه­‌سازی، از نرم‌­افزار PSCAD استفاده شده­ است. قبل از ادامه کار چند مشخصه برای مدار مورد بررسی در زیر آورده شده ­است.

  1. مقدار اسمی ولتاژ ورودی در 12ولت تنظیم می­‌گردد.
  2. مقدار اسمی ولتاژ خروجی برای مبدل مرتبه اول KY در 18 ولت و برای مبدل مرتبه دوم KY در 28 ولت تنظیم می­‌گردد.
  3. توان اسمی خروجی برای مبدل مرتبه اول KY، 50 وات و برای مبدل مرتبه دوم KY برابر 70 وات انتخاب ­می­‌گردد.
  4. فرکانس کلیدزنی در 195کیلو هرتز تنظیم می­‌گردد.
  5. مقدار سلف برای مبدل مرتبه اول KY برابر 2.5 میکرو هانری و برای مبدل مرتبه دوم KY برابر 5 میکرو هانری انتخاب ­می­گردد.
  6. یک خازن با ظرفیت 1000 میکرو فاراد با یک خازن با ظرفیت 100 میکرو فاراد به صورت موازی برای کاهش ESR انتخاب ­می­‌گردد.

نتایج حاصل از شبیه­‌سازی در نرم افزار PSCAD در بار نامی برای مبدل KY و مبدل KY مرتبه 2 بصورت شکل‌های زیر آورده شده است.

شبیه سازی مبدل KY با PSCAD

 

voltamoshaver@gmail.com

09374305423


مطالب مرتبط...

هیچ نظری تا کنون برای این مطلب ارسال نشده است، اولین نفر باشید...

ابزار وبمستر

ابزار وبمستر