9201

طراحي و شبيهسازي مبدل تشديدي نيم پل LLC وبررسى وارائه مدارات كنترل و حفاظت آن

كارشناسي

مهندسي برق_الكترونيك

1403

سيد اديب ابريشمي فر

1403/07/02

برق

Design and simulation of LLC Resonant Half-Bridge Power Converter and the Examination and Proposal of its Control and Protection Circuits

در حالي كه مبدل نيم پل معمولا براي كاربردهاي جداشده و با قدرت متوسط استفاده ميشود، مبدلهايي با وروديهاي ولتاژ زياد اغلب با سوئيچينگ تشديدي براي دستيابي به كارايي بالاتر طراحي ميشوند، پيشرفتي كه با پيچيدگي بيشتري همراه است؛ اما با اين وجود چندين مزاياي عملكردي را ارائه ميدهد. اين كزارش اطلاعات دقيقي در مورد طراحي يك مبدل نيم پل تشديدشده ارائه ميدهد كه از دو سلف (LL) و يك خازن (C) استفاده ميكند كه به عنوان پيكربندي LLC شناخته مي شود. اين گزارش همچنين يك روش تجزيه وتحليل منحصر به فرد به نام تقريب هارمونيك اول (FHA) را براي كنترل مدولا سيون فركانس معرفي مي كند. FHA براى تعريف پارامترهاي مدار و پيشبيني عملكرد استفاده مي شود كه سپس از طريق اندازهگيريهاي جامع آزمايشكاهي تأييد ميشود. در اين گزارش، تمر كز اصلي بر روي مبدلهاي DC/DC تشديدى LLC بوده و به تحليل عميق عملكرد آن پرداخته شدهاست. اين مبدل به دليل قابليت كاركرد در فر كانسها و كارايي زياد، به عنوان گزينههاي پيشرفته در تبديل انرژي شناخته مي شوند. علاوه بر شبيه سازي و تحليل مبدلهاي LLC، اين تحقيق به برر سي جامع مدارهاي كنترلي و آيسي(IC) هاي كنترلي نيز پرداخته است. مدارات كنترلي، با استفاده از آي سيهاي كنترلي پيشرفته، نقش حياتي در بهينه سازي عملكرد مبدلها و افزايش پايداري سامانه دارند. اين گزارش به بررسي نوعي از مدارهاي كنترلي مبتني بر آي سيها پرداخته و تأثير آنها بر كارايي مبدلها را تحليل كردە است. آيسي هاي كنترلي به ويژه در تنظيم دقيق ولتاژ، مديريت جريان و بهينەسازي عملكرد مبدلها اهميت دارند. يكي از چالشهاي كليدي مورد برر سي، حفاظت از جريان بيش از حد (OCP) است كه براي مبدلهاي تشديدي LLC به ويژه حائز اهميت است. اين تحقيق سە روش مختلف براي پياده سازي OCP ارائه داده است: اول، كنترل با افزايش فركانس سوئيچينگ كه به كاهش جريان اضافي و بهبود پايداري سامانه كمك ميكند؛ دوم، تركيب كنترل فر كانس متغير با مدولاسيون پهناي پالس (PWM) كه انعطاف پذيري بيشتري در مديريت بار فراهم ميآورد؛ و سوم، استفاده از ديود كلمپينگ (diode clamping) كه به محافظت از مدارات در برابر پيك هاي ولتاژ كمك ميكند.

مبدل تشديدي LLC , مدولاسيون فركانس , تقريب هارمونيك اول , حفاظت , كنترل