پروژه نهایی درس مبدل های توان بالا

فهرست مطالب

1-      مقدمه................... 1

2-      تشریح توپولوژی به کار رفته 3

3-      استراتژی کنترلی. 4

4-      مدلسازی سیستم و طراحی کنترلکنندهها 5

4-1- حلقه کنترل جریان. 5

4-2- حلقه کنترل ولتاژ. 6

5-      الگوریتم MPPT  8

6-      نتایج شبیه سازی. 9

1-    مقدمه

سیستم­های تک فاز فتوولتاییک متصل به شبکه نقش به­سزایی را در تولید انرژی پاک بر عهده دارند. یکی از اهداف مهم در پیاده­سازی این سیستم­ها، افزایش انرژی تزریقی به شبکه به وسیله ردیابی نقطه حداکثر توان[1] (MPP)  هر پنل، به مراه کاهش فرکانس کلیدزنی و افزایش قابلیت اطمینان می­باشد. همچنین، با توجه به کاهش روزافزون قیمت پنل­های فتوولتاییک، هزینه مبدل الکترونیک­قدرت، فاکتور بسیار مهمی به شمار می­رود. به این ترتیب، در تحقیقات اخیر، آرایش­های گوناگونی برای مبدل­های متصل­کننده ماژول­های PV به شبکه ارائه شده است. در حال حاضر، یکی از جدیدترین تکنولوژی­های ارائه­شده، مبدل دو سطحی  مولتی­استرینگ[2] می­باشد.  ساختار آن شامل چندین رشته PV متصل به مبدل­های dc/dc می­باشد که همگی به یک مبدل dc/ac مشترک متصل می­شوند. این توپولوژی دارای مزایایی از قبیل ردیابی جداگانه MPP برای هرکدام از رشته­ها و امکان توسعه سیستم با اضافه کردن رشته­های PV بیشتر به مجموعه، می­باشد. حداکثر بازده برای این توپولوژی برابر با 96 درصد می­باشد.

در سال­های اخیر، استفاده از مبدل­های چندسطحی در کاربردهای فتوولتاییک، متداول شده است. در این مبدل­ها، ولتاژ با شکل موج باکیفیت تولید می­شود و فرکانس کاری کلیدهای نیمه­هادی در آن نزدیک به مولفه اصلی می­باشد. کاهش فرکانس کلیدزنی، باعث افزایش بازده مبدل می­شود. علاوه بر این، برخی از گونه­هی مبدل­های چندسطحی، دارای چند لینک dc می­باشند و به این ترتیب، امکان کنترل مستقل ولتاژها و ردیابی MPP برای هر کدام از رشته­ها، فراهم می­گردد. موارد  ذکرشده، موجب افزایش بازده سیستم PV  می­شوند، چرا که به دلایل مختلف از جمله تابش نابرابر خورشیدی، فرسودگی پنل­های PV و یا نفوذ گرد وغبار به سطح پنل­ها، همواره ممکن است یک یا چند رشته از پنل­های PV، با مشکل مواجه شوند.

در میان آرایش­های چندسطحی موجود، آرایش پل متوالی[3] (CHB) به دلیل ساختار ماژولار، سهولت گسترش و اتصال به شبکه بدون نیاز به ترانسفورمر، یک جایگزین مناسب ربای مبدل­های دوسطحی به شمار می­رود. همچنین، کلیدهای نیمه­هادی به­کار­رفته در این توپولوژی، دارای دارای ریتینگ پایین­تری نسبت به ادوات به­کار­رفته در مبدل­های دوسطحی می­باشند و به این ترتیب در هزینه مبدل صرفه­جویی می­شود. یکی دیگر از مزایای مهم ساختارهای چندسطحی، وجود چندین درجه آزادی و امکان عملکرد مبدل در شرایط خطا می­باشد که نتیجه این امر، افزایش قابلیت اطمینان سیستم می­باشد. با وجود مزایای ذکرشده، آرایش پل متوالی دارای معایبی نیز می­باشد که می­توان از آن­ها به این مورد اشاره کرد که به دلیل ساختار متوالی، امکان زمین کردن تمامی رشته­ها وجود ندارد و بین پنل­ها و زمین، خازن پارازیت ایجاد می­شود.

در شکل 1-1، اتصال توپولوژی پل متوالی به شبکه نمایش داده شده است. به منظور عملکرد مطلوب یک مبدل پل متوالی با تعداد n سلول، کنترل مستقل ولتاژ لینک­های dc و کنترل جریان شبکه is ضروری می­باشد. در ادامه، استراتژی کنترلی به همراه ردیابی MPP ارائه می­شود. در الگوریتم کنترلی ارائه شده، ولتاژ لینک­های dc، به منظور تولید حداکثر ولتاژ کنترل می­شوند و همچنین بر کیفیت جریان تزریقی به شبکه افزوده می­شود.

[1] Maximum Power Point

[2] Two-Level Multistring Converter

[3] Cascaded H-Bridge

منابع تغذیه سوئیچینگ با کنترل جریان

موضوع پروژه : منابع تغذیه سوئیچینگ  با کنترل جریان    

1 فایل زیپ حاوی آفیس با فرمت داک   82 صفحه ای  و بدون

مشابه .

 

چکیده پروژه:
این پروژه در مورد منابع تغذیه سوئیچینگ با کنترل جریان می باشد. این نوع کنترل در نسل جدید منابع تغذیه سوئیچینگ کاملأ رواج یافته است. این پایان نامه در مورد انواع منابع تغذیه سوئیچینگ و مزایا و معایب هر یک از آنها و تفاوتهای بین انواع مختلف کنترل با حلقه های فیدبک و معرفی و طرز کار آی سی های PWM با کنترل جریان از شرکتهای مختلفی همچون:
MICROCHIP – ON SEMICONDUCTOR –TEXAS INSTRUMENT و غیره پرداخته است.

مقدمه:

ایده منابع تغذیه سوئیچینگ در سال 1970 توسط مهندسان الکترونیک مطرح گردید که در ابتدای امر از بازدهی پایینی برخوردار بود ولی در مقایسه با باتریها و منابع تغذیه آنالوگ وزن و حجم کوچکتر ولی در عین حال توان بالایی داشتند.
در طرحهای نخستین منابع تغذیه از عناصر ابتدایی نظیرBJT و مداراتMONOSTABL و ASTABL استفاده می شد که این خود باعث کاهش راندمان چیزی درحدود 68% می شد. امروزه منابع تغذیه سوئیچینگ جایگاه خاصی در صنعت برق و الکترونیک و مخابرات یافته اند و بدلیل برتریها و مزایای زیادی که نسبت به دیگر منابع تغذیه دارا می باشند توجه صنعتگران ومهندسان برق را به خود معطوف کرده اند تا جایی که گروهی از مهندسان الکترونیک در بهبود و کاراییها و کیفیت آنها تحقیقات گسترده ای انجام داده اند البته نتیجه این تلاشها پیشرفت روزافزونی است که در ساخت این سیستمها پدید آمده است. البته پیشرفت درتکنولوژی ساخت قطعات نیز تاثیربسزایی درمنابع تغذیه سوئیچینگ داشته است.
با پیداش ماسفتهای سریع و پرقدرت تلفات ترانزیستوری بطور چشمگیری کاهش پیدا کرد و عمده تلفات در ترانسها خلاصه شد که برای غلبه بر این مشکل فرکانس کاری مدار را تا حد MHZ 1 افزایش دادند.
بنابراین در اصل سعی شده تا درانجام تحقیق از آخرین فن آوریهای روز استفاده شود. امید آنکه مورد قبول محققان و مهندسان این رشته واقع شود.