ارائه روش جدید کلیدزنی در مبدل اصلاح ضریب توان شپارد- تیلور

پایان نامه ارائه روش جدید کلیدزنی در مبدل اصلاح ضریب توان شپارد- تیلور
نوع فایل: word (قابل ویرایش)
تعداد صفحات : 86 صفحه

چکیده
امروزه با گسترش مصرف کننده های DC و بارهای غیرخطی متصل به شبکه، طراحی و ساخت مدارات اصلاح ضریب توان با استفاده از مبدل¬های الکترونیک قدرت، اهمیت ویژه‌ای یافته است. با پیشرفت تکنولوژی، مدارات مجتمع در این عرصه به کمک آمده‌اند. با توجه به پیچیدگی و عملکرد غیر خطی این مبدل‌ها و نیاز به کنترل لحظه¬ای جریان ورودی و ولتاژ خروجی در آنها استفاده از مدارات مجتمع و پردازشگرهای الکترونیکی امری اجتناب ناپذیر است.
مبدل شپارد- تیلور یکی از انواع جدید مبدل¬های اصلاح ضریب توان می¬باشد که بدلیل عملکرد مطلوب آن در این حوزه و مشخصه‌های غیر معمول و منحصر به فرد در نگاه‌داشتن رگولاسیون ولتاژ خروجی با مقادیر ولتاژ ورودی بسیار پایین، در سالیان اخیر مورد توجه محققان قرار گرفته است.
روش¬های کنترل متعددی جهت کنترل پالس کلیدزنی و اصلاح ضریب توان برای مبدل اصلاح ضریب توان شپارد- تیلور ارائه شده است. در این پایان نامه نیز سعی می‌شود تا با اصلاح روش کلیدزنی و ارائه یک روش کنترلی جدید به منظور کاهش تلفات کلیدزنی مبدل اصلاح ضریب توان شپارد- تیلور، ضمن حفظ شکل موج جریان ورودی در حالت سینوسی (هم فاز با ولتاژ ورودی)، عملکرد مدار را بهبود داده و تلفات کلیدزنی را کاهش دهیم. به منظور پیاده¬سازی عملی این مبدل، الگوریتم روش کنترل پیشنهادی با استفاده از یک مدار کنترل ساده و کارا با استفاده از میکروکنترلر AVR طراحی و معرفی می¬شود. در انتها جهت اطمینان از صحت عملکرد مدار، نتایج بدست آمده از شبیه‌سازی با مقادیر بدست آمده از آزمایشات عملی مقایسه می‌شوند. جهت رسیدن به هدف نهایی که ساخت مبدل اصلاح شده‌ی شپارد- تیلور با روش کلیدزنی جدید بر مبنای روش کنترل هیستزیس می‌باشد، در ابتدا براساس تحقیقاتی که توسط سایر محقیقین در گذشته انجام شده بود، مبدل اصلاح ضریب توان شپارد-تیلور در نرم‌افزارهای متلب و پروتئوس شبیه‌سازی گردید و پس از حصول نتایج قابل قبول، مبدل اصلاح شده در روش کنترل پیشنهادی نیز با این دو نرم‌افزار مورد شبیه‌سازی قرار گرفت. سپس با توجه به نتایج شبیه‌سازی، مدار در ابعاد آزمایشگاهی پیاده‌سازی شد. نتایج شبیه‌سازی و آزمایشات عملی در فصل چهارم آورده شده که به خوبی نشان می‌دهد، مبدل در روش کنترل پیشنهادی دارای عملکرد مطلوب می‌باشد.
واژه‌های کلیدی: اصلاح ضریب توان، مبدل شپارد- تیلور، کنترل هیسترزیس، میکروکنترلر AVR، پیاده‌سازی و ساخت، کاهش تلفات کلیدزنی.


فهرست مطالب
۱- مقدمه و کلیات تحقیق 2
۱-۱- مقدمه 2
۱-۲- موضوع پایاننامه 3
۱-۳- نوآوری پژوهش 4
۱-۴- هدف از انجام پژوهش 5
۲- مقدمهای بر اصلاح ضریب توان 7
۲-۱- مقدمه 7
۲-۲- ضریب توان 7
۲-۳- ضریب توان و کاهش هارمونیکها 8
۲-۴- روشهای اصلاح ضریب توان 9
۲-۵- مبدلهای DC 10
۲-۵-۱ توپولوژی باک 12
۲-۵-۲ توپولوژی بوست 13
۲-۵-۳ توپولوژی باک-بوست 14
۲-۵-۴ توپولوژی کیوک 15
۲-۶- توپولوژی شپارد- تیلور 16
۲-۷- روش‌های کنترلی مبدل‌های اصلاح ضریب توان 16
۲-۷-۱ روش‌ کنترل هیسترزیس 18
۲-۸- مبدل اصلاح ضریب توان شپارد- تیلور 20
۲-۸-۱ مبدل ایزوله شده‌ی اصلاح ضریب توان شپارد- تیلور 21
۲-۸-۲ مدلسازی و کنترل مبدل اصلاح ضریب توان شپارد- تیلور 23
۲-۹- مبدل اصلاح ضریب توان شپارد- تیلور ارتقاء یافته 26
۲-۱۰- مبدل بوست جدید بر اساس توپولوژی شپارد- تیلور 27
۲-۱۱- اصلاح روش کلید زنی بر اساس کنترل هیسترزیس برای مبدل شپارد- تیلور 28
۲-۱۲- جمع بندی 31
۳- مبدل اصلاح ضریب توان شپارد- تیلور 33
۳-۱- مقدمه 33
۳-۲- تحلیل مداری مبدل DC شپارد- تیلور 33
۳-۳- ساختار ساده شده‌ی مبدل شپارد- تیلور 38
۳-۴- روش کنترل پیشنهادی برای مبدل اصلاح ضریب توان شپارد- تیلور 38
۳-۴-۱- تحلیل مداری مبدل شپارد- تیلور در روش کنترلی پیشنهادی 39
۳-۵- جمع بندی 41
۴- نتایج شبیه‌سازی و آزمایشات عملی 43
۴-۱- مقدمه 43
۴-۲- نتایج شبیه‌سازی با استفاده از نرم‌افزار متلب 44
۴-۳- نتایج شبیه‌سازی با استفاده از نرم‌افزار پروتئوس 50
۴-۴- نتایج آزمایشات عملی 53
۴-۵- جمع بندی 60
۵- نتیجهگیری و پیشنهادها 62
۵-۱- نتیجه گیری 62
۵-۲- پیشنهادها 62
پیوست ۱ ۶۴
ملاحظات پیاده‌سازی و ساخت 64
پیوست ۲ ۶۶
اطلاعات آیسی سنسور جریان مورد استفاده در ساخت 66
اطلاعات ماسفت مورد استفاده در ساخت 69
اطلاعات آیسی درایو ماسفت مورد استفاده در ساخت 70
مراجع ۷۴
۷۶ Abstract