مبدل اصلاح ضريب توان بدون پل كاهنده‌ باك براي درايو LED

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي برق

كارشناسي ارشد

امروزه تقاضا براي مبدل‌هاي اصلاح ضريب توان (PFC) به دليل استفاده گسترده از بارهاي غير خطي در شبكه برق شهري افزايش يافته است. در حالي كه مبدل‌هاي نوع بوست به طور گسترده مورد استفاده قرار مي‌گيرند، تحقيقات اخير بر مبدل‌هاي كاهنده متمركز شده است. با اين حال، مبدل‌هاي باك معمولي يك اشكال قابل توجه در جريان ورودي و اعوجاج در شكل موج اين جريان دارند. در سال‌هاي اخير براي پرداختن به اين موضوع ، ايجاد تغييراتي در ساختار مبدل باك و يا استفاده از مبدل‌هاي باك- بوست به عنوان ساختار جايگزين پيشنهاد شده است. اين تحقيق يك مبدل كاهنده با كليدزني كاملاً نرم با ساختار باك بدون پل اصلاح شده پيشنهاد مي‌كند كه زاويه مرده در شكل موج جريان ورودي را با استفاده از يك مدار كمكي غير فعال حذف مي‌كند. مبدل پيشنهادي طيف وسيعي از تغييرات بار را با راندمان بالا و اعوجاج هارمونيك كل(THD) پايين با عملكرد در هر دو وضعيت DCM و DCVM شامل مي‌‍شود. يك مبدل نمونه پياده سازي شده است كه با يك ساختار كنترل ساده PWM به راندمان % 93.7 و THD 4.3% در ولتاژ خروجي 24 ولت دست مي‌يابد. علاوه بر اين، اين تحقيق يك مدار رزونانسي DC-DC در فركانس بالا را پيشنهاد مي‌كند كه شرايط كليدزني كاملاً نرم را تضمين مي‌‌‌كند و منجر به بهبود كارايي در مبدل مي‌شود. اين ساختار جريان خروجي مستقل از بار را به دست مي‌آورد و نياز به حسگر جريان و حلقه بازخورد جريان خروجي را از بين مي‌برد. نمونه‌ي اوليه مدار راه‌انداز LED، در فركانس بالاي 200 كيلوهرتز كار مي‌كند و توان خروجي 50 وات و ولتاژ خروجي 30 ولت را فراهم مي‌كند و با استفاده از يك كليد MOSFET مقرون به صرفه به راندمان % 95.3 مي‌رسد. لذا يك مبدل رزونانسي DC-DC با سطح پيچيدگي كاهش يافته و يك مدار كنترلي ساده پيشنهاد شده است. در انتها مبدل سوم پيشنهادي، مبدل‌هاي اول و دوم را براي كاهش پيچيدگي ساختار، تركيب مي‌كند و به عنوان مبدل PFC در تأمين توان بار LED استفاده مي‌شود. ساختار يكپارچه با استفاده از كليدهاي مقرون به صرفه IGBT و MOSFET و دايودهاي ارزان قيمت و با كيفيت بالا براي ولتاژ خروجي 30 ولت، راندمان % 91.34 و THD % 5.8 را به دست مي‌آورد.

222144

مدارهاي مجتمع الكترونيك

مهندسي برق و كامپيوتر

دانشگاه صنعتي اصفهان