دانلود شبیه سازی مقاله طراحی و مدلسازی مبدل DC-DC سه فاز برای کاربردهای جریان بالا

پروژه متلب طراحی مبدل DC-DC سه فاز

در دو دهه گذشته، چندین فنآوری DC-DC که پوشش دهنده توان گسترده ای هستند، پیشنهاد شده اند. اکثر آنها، که براساس استفاده از MOSFET ها هستند، به کاربردهای توان پایین اختصاص داده شده اند و عموماً یک ترانسفورماتور فرکانس بالا دارند که ایزولاسیون گالوانیک در مرحله میانی را تضمین می کند. علاوه بر آن، مرحله ورودی چنین مبدل هایی به یک اینورتر دو انشعابی محدود است درحالی که مرحله خروجی تنها شامل دیودهای یکسوساز هستند و بنابراین یک پخش توان یک طرفه فراهم می کنند. در کاربردهای جریان بالا، استفاده از توپولوژی های دو انشعابی، کافی نیست و تعمیم به مبدل های ذکر شده در بالا به حالت سه فاز، بخاطر مقادیر اسمی محدود نیمه رساناهای موجود، الزامی می شود. علاوه بر آن، جهت کاهش مقادیر اسمی جریان در چنین مبدل هایی بدون تاثیر گذاری بر سطح توان، یک ضریب توان بالا در مرحله میانی AC لازم است. این ویژگی، تعویض مرحله خروجی پل دیودی متداول با یک یکسوساز شش کلیدی کاملاً کنترل شده را لازم می سازد. این اصلاح توپولوژی، مزیت های دیگری نیز دارد: (1) پخش توان دو طرفه می شود (2) تنظیم ولتاژ DC در خروجی ممکن می شود (3) تلفات توان در هسته مسی و مغناطیسی کاهش می یابند، که این بخاطر اساساً کاهش جریان های «ریشه میانگین مربعی» (RMS) و حذف هارمونیک های جریان فرکانس پایین است، (4) در نتیجه بازده توان افزایش می یابد (5) اندازه، وزن و هزینه هسته مغناطیسی کاهش می یابد و (6)، اغتشاشات «تداخل الکترومغناطیسی» (EMI) ناچیز می شود.

این شبیه سازی در محیط نرم افزار متلب (MATLAB) انجام شده است. برای شبیه سازی از نسخه 2012b استفاده شده است و بهتر است تا برای ران کردن شبیه سازی، از این نسخه و یا نسخه های بالاتر استفاده گردد.

در این مقاله، یک مبدل DC-DC دو مرحله ای برای کاربردهای جریان زیاد تحلیل شده است. یک مدل فضای حالت از مبدل با استفاده از رویکرد توابع کلیدزنی توسعه یافته است و یک طرح کنترل چند حلقه ای برای یکسوساز مرحله خروجی طراحی شده است تا از ضریب توان بالا در مرحله AC اطمینان حاصل شود و یک ولتاژ تنظیم شده در بار DC، بدست آید. عملکرد سیستم کنترل پیشنهادی بوسیله شبیه سازی های عددی تایید شده است، که در آن یک منبع DC ایده آل و یک منبع DC نوع PEMFC، به صورت ترتیبی مورد ملاحظه قرار گرفته اند. نشان داده شد که در هر دو حالت، مبدل، کیفیت بهره برداری بالایی از نظر اعوجاج جریان مرحله میانی و ضریب توان، از خود به نمایش می گذارد.