يك مبدل DC/DC افزاينده با تركيب تكنيك هاي كليد-خازن و كوپل اينداكتور با تعداد عناصر پايين براي استفاده در سيستم هاي خورشيدي

A DC–DC Step-up Converter with Integrates Two Technologies,Including a Switched Capacitor and a Switched Coupled Inductor with a Low Number of Elements for Use Photovoltaic Systems

در اين مقاله يك مبدل DC/DC با ساختار جديد براي استفاده در سيستم هاي خورشيدي ارائه شده است، در اين مبدل دو تكنيك كليد-خازن و كوپل اينداكتور به صورت يكجا در يك ساختار واحد آورده شده است. با استفاده از كوپل اينداكتور در اين ساختار كليد خازن شارژ مي شود و بهره ولتاژ به صورت قابل توجهي مي تواند افزايش يابد و اين موضوع باعث كاهش نسبت دور در كوپل اينداكتور مي گردد. در اين ساختار نه تنها تلفات رسانايي كاهش يافته بلكه راندمان تبديل توان افزايش و تعداد قطعات و اجزاي مدار نيز كاهش يافته است. ساختار پيشنهادي تنها از 6 قطعه تشكيل شده است كه سادگي مناسبي را براي مبدل فرآهم مي آورد كه اين موضوع مي تواند استفاده از اين مبدل را در كاربردهاي مختلفي فراهم سازد. عملكرد اصلي و تجزيه و تحليل حالت ماندگار مبدل در اين مقاله مورد بحث قرار گرفته است. همچنين براي تاييد صحت عملكرد مبدل يك نمونه 300 واتي به وسيله سيمولينك متلب شبيه سازي شده است و نتايج شبيه سازي با نتايج تئوري مقايسه مي گردد. اين مبدل مي تواند بهره ولتاژ تا 12 را فرآهم كند، همچنين بيشينه راندمان مبدل حدود 98.5% و راندمان مبدل در بار كامل 96% مي باشد.

This paper presents a novel dc–dc converter configuration, which successfully integrates two technologies, including a switched capacitor and a switched coupled inductor, into one converter. By adopting a coupled inductor to charge a switched capacitor, the voltage gain can be effectively increased, and the turns ratio of the coupled inductor can be also reduced. Not only lower conduction losses but also higher power conversion efficiency is benefited from a lower part count and lower turns ratios. The proposed converter is simply composed of six components, which can be further derived to varied converters for different purposes, such as a bidirectional converter. The operating principle and steady state analysis are discussed in this paper. A 300-W simulated with Simulink MATLAB prototype is completed and verified. The voltage gain is up to 12. The highest efficiency is 98.5%, and the full-load efficiency is kept at 96%.