دوره 23، شماره 1 - ( مجله مهندسی برق و الکترونیک ایران - جلد 23 شماره 1 1405 )
جلد 23 شماره 1 صفحات 55-43 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Chegini E, Shamsi A. A Single-switch High Step-up DC-DC Converter Based on Magnetic Coupling for Photovoltaic Applications. Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers 2026; 23 (1) :43-55
URL: http://jiaeee.com/article-1-1822-fa.html
URL: http://jiaeee.com/article-1-1822-fa.html
چگینی ابراهیم، شمسی علیرضا. مبدل افزاینده ولتاژ بالای DC-DC تککلیده مبتنی بر کوپلاژ مغناطیسی برای کاربردهای فتوولتایی. نشریه مهندسی برق و الکترونیک ایران. 1405; 23 (1) :43-55
دانشکده مهندسی برق- دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری
چکیده: (533 مشاهده)
در این مقاله، یک مبدل افزاینده غیرایزوله با بهره ولتاژی بالا معرفی شده است که با بهرهگیری از تنها یک کلید قدرت، خازن رزنانسی، سلف کوپله سهسیمپیچ و مدارهای ضربکننده ولتاژ، در سیکل وظیفه پایین، به بهره ولتاژ قابلتوجهی دست مییابد. طراحی این مبدل بهدلیل استفاده از یک کلید فعال ساده شده و در نتیجه هزینه کلی کاهش یافته است. علاوهبراین، بهکارگیری یک سلف در مسیر ورودی موجب پیوستگی جریان ورودی میگردد. ساختار پیشنهادی علاوهبر افزایش ولتاژ خروجی، تنش ولتاژ اعمالشده بر اجزای مدار را نیز کاهش میدهد. برای بازیابی انرژی ناشی از اندوکتانس نشتی سلف کوپله و کاهش هرچه بیشتر تنش ولتاژ بر کلید، از یک خازن بهمنظور محدودسازی ولتاژ در زمانهای عدم هدایت کلید استفاده شده است. بهکارگیری تکنیک رزنانسی در این مبدل، منجر به افزایش بازده نسبت به سایر مبدلهای افزاینده با بهره بالا شده است. در این پژوهش همچنین، اصول عملکرد مبدل بهصورت جامع تحلیل گردیده و معادلات مربوط به بهره ولتاژ و تنش قطعات نیمهرسانا در شرایط عملکرد حالت پایدار و هدایت پیوسته (CCM) ارائه شدهاند. نتایج حاصل ازشبیهسازی برای عملکرد مبدل با مشخصات 25V/380V/200W مورد ارزیابی و تأیید قرار گرفته است.
فهرست منابع
1. [1] M. Forouzesh, Y. Shen, K. Yari, Y. P. Siwakoti, and F. Blaabjerg, "High-efficiency high step-up DC-DC converter with dual coupled inductors for grid-connected photovoltaic systems", IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 33, no. 7, pp. 5967-5982, 2017. [DOI:10.1109/TPEL.2017.2746750]
2. [2] Y. Zheng, W. Xie, and K. M. Smedley, "A family of interleaved high step-up converters with diode-capacitor technique", IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, vol. 8, no. 2, pp. 1560-1570, 2019. [DOI:10.1109/JESTPE.2019.2907691]
3. [3] T. Nouri, S. Hasanpour, and S. S. Lee, "A Semi-Quadratic Trans-Inverse High Step-Up DC-DC Converter for Renewable Energy Applications", IEEE Transactions on Power Electronics, 2024. [DOI:10.1109/TPEL.2024.3423666]
4. [4] R. Rahimi, S. Habibi, P. Shamsi, and M. Ferdowsi, "A three-winding coupled-inductor-based dual-switch high step-up DC-DC converter for photovoltaic systems", IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Industrial Electronics, vol. 3, no. 4, pp. 1106-1117, 2022. [DOI:10.1109/JESTIE.2022.3151554]
5. [5] W. Li and X. He, "Review of nonisolated high-step-up DC/DC converters in photovoltaic grid-connected applications", IEEE Transactions on industrial electronics, vol. 58, no. 4, pp. 1239-1250, 2010. [DOI:10.1109/TIE.2010.2049715]
6. [6] H. Radmanesh, "Design and Analysis of a Novel High Step-Up DC-DC Converter for Aircraft Power Systems", (in eng), Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers, Research vol. 22, no. 3, pp. 72-81, 2025, doi: 10.61882/jiaeee.22. [DOI:10.61882/jiaeee.22.3.72]
7. [7] F. Ghasemi and M. R. yazdani, "A Single-Switch Step-Up Dual-Output DC-DC Converter for Renewable Energy Applications", (in eng), Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers, Research vol. 21, no. 2, pp. 25-33, 2024, doi: 10.61186/jiaeee.21.2.25. [DOI:10.61186/jiaeee.21.2.25]
8. [8] C. Cui, Y. Tang, Y. Guo, H. Sun, and L. Jiang, "High step-up switched-capacitor active switched-inductor converter with self-voltage balancing and low stress", IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 69, no. 10, pp. 10112-10128, 2021. [DOI:10.1109/TIE.2021.3135611]
9. [9] b. gheisari and m. h. ershadi, "Analysis and implementation of a soft-switching high step-up quasi Z-source dc-dc converter with low voltage stress", (in eng), Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers, Research vol. 21, no. 2, pp. 1-12, 2024, doi: 10.61186/jiaeee.21.2.1. [DOI:10.61186/jiaeee.21.2.1]
10. [10] R. Van Kan and E. AgostiniJr, "Hybrid T-Type ZVS PWM DC-DC Converter", IEEE Trans. Ind. Electron, 2020.
11. [11] M. Forouzesh, Y. P. Siwakoti, S. A. Gorji, F. Blaabjerg, and B. Lehman, "Step-up DC-DC converters: a comprehensive review of voltage-boosting techniques, topologies, and applications", IEEE transactions on power electronics, vol. 32, no. 12, pp. 9143-9178, 2017. [DOI:10.1109/TPEL.2017.2652318]
12. [12] S. Araujo, R. Bascope, G. Bascopé, and L. Menezes, "Step-up converter with high voltage gain employing three-state switching cell and voltage multiplier", in 2008 IEEE Power Electronics Specialists Conference, 2008: IEEE, pp. 2271-2277. [DOI:10.1109/PESC.2008.4592279]
13. [13] K.-C. Tseng, J.-Z. Chen, J.-T. Lin, C.-C. Huang, and T.-H. Yen, "High step-up interleaved forward-flyback boost converter with three-winding coupled inductors", IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 30, no. 9, pp. 4696-4703, 2014. [DOI:10.1109/TPEL.2014.2364292]
14. [14] M. Karimi Hajiabadi, A. Lahooti Eshkevari, A. Mosallanejad, and A. Salemnia, "Non‐isolated high step‐up DC/DC converter for low‐voltage distributed power systems based on the quadratic boost converter", International Journal of Circuit Theory and Applications, vol. 50, no. 6, pp. 1946-1964, 2022. [DOI:10.1002/cta.3234]
15. [15] X. Sun, D. Rong, and N. Wang, "An interleaved high step-up boost-zeta converter using coupled inductors with resonant soft-switching", IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2023. [DOI:10.1109/TIE.2023.3299032]
16. [16] H. Ardi, A. Ajami, and M. Sabahi, "A novel high step-up DC-DC converter with continuous input current integrating coupled inductor for renewable energy applications", IEEE transactions on industrial electronics, vol. 65, no. 2, pp. 2017/, 1315-1306. [DOI:10.1109/TIE.2017.2733476]
17. [17] R. Fani, E. Farshidi, E. Adib, and A. Kosarian, "Analysis, design, and implementation of a ZVT high step-up DC-DC converter with continuous input current", IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 67, no. 12, pp. 10455-10463, 2019. [DOI:10.1109/TIE.2019.2960727]
18. [18] M. F. Guepfrih, G. Waltrich, and T. B. Lazzarin, "High step-up DC-DC converter using built-in transformer voltage multiplier cell and dual boost concepts", IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, vol. 9, no. 6, pp. 2021, 6712-6700. [DOI:10.1109/JESTPE.2021.3063060]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY NC 4.0) قابل بازنشر است. |
