مبدل dc-dc شبه منبع امپدانسي افزاينده-كاهنده ولتاژ مطلوب براي محرك هاي موتور هايي با عملكرد در محدوده وسيع سرعت

DC-DC Step-Up/Down Quasi-Z-Source Converter for Wide Speed Range Starter/Generator Applications

افزاينده ولتاژ جديدي ارائه شده است. اين مبدل به واسطه يك اينورتر منبع ولتاژي براي راه اندازي موتورهاي سنكرون مغناطيس دائم كه نيازمند محدوده وسيع سرعت مي‌باشند، طراحي شده است. پنل فتوولتائيك به همراه رديابي نقطه حداكثر توان براي ورودي اين مبدل در نظر گرفته شده است. موتورهاي مورد استفاده تنها در فاصله زماني كوتاهي در سرعت هاي بالا كار مي‌كنند كه اين مهم از به كار بردن يك مبدل DC/DC بين فيلتر ورودي و اينورتر به دست مي‌آيد. اين كار سبب بهبود اندازه و بازده مبدل راه انداز مي‌شود. از آنجايي كه كاهش ريپل جريان ورودي مبدل باعث كوچك شدن فيلتر ورودي مي شود راهكارهايي براي حذف ريپل جريان ورودي در نظر گرفته شده است. مبدل CUK به عنوان مرجع براي مقايسه با مبدل مورد مطالعه به دليل شباهت هاي موجود قرار مي گيرد. مبدل پيشنهادي در كاربردهاي مد نظر انرژي كمتري در المان هاي پسيو ذخيره مي كند و در نتيجه وزن و اندازه آن المان ها كمتر مي‌شود كه اين يك ويژگي قابل توجه در كاربردهاي سيستم هاي تعبيه شده مي‌‌باشد. به علاوه مبدل پيشنهادي بازده بالاتري به خصوص در حالت تضعيف ولتاژ دارد. نتايج شبيه سازي مبدل پيشنهادي نيز ارائه مي‌شود.

In this paper a novel step-up/down DC/DC Quasi Z-Source Converter is proposed. It is designed for driving, through a Voltage Source Inverter, a Permanent Magnet Synchronous Motor, in applications requiring wide speed range operations. Motors operating at high speed during only a short interval over the mission cycle period benefit from the addition of a DC/DC converter stage between the input filter and the inverter. This allows optimizing the actuator overall size and efficiency. The CUK converter presents all these features, so that it has been taken as a reference case for the novel DC/DC converter proposed in this paper. The proposed converter stores less energy in the considered applications, so that the size and the weight of its passive elements are smaller, which is a remarkable advantage in embedded application. Furthermore, the proposed DC/DC converter has a better efficiency during the step-down conversion, corresponding to the low speed operation of the motor, which takes the majority of the considered operating cycle. Also, simulation results of the proposed converter are given.