30130

طراحي، شبيه سازي و تحليل در حوزه ي زمان يك مبدل رزونانسي با مدولاسيون شيفت فاز

كارشناسي ارشد

مدارهاي مجتمع الكترونيك

1400

1402/07/17

دكتر سيد اديب ابريشمي فر

برق

در اين پايان‌نامه يك مبدل LLC با مدولاسيون تركيبي شيفت فاز سمت اوليه و سمت ثانويه با تحليل در حوزه‌ي زمان مورد بررسي قرار گرفته است. اگرچه مبدل‌هاي LLC به دليل مزاياي سوئيچينگ نرم، راندمان زياد و كنترل ساده در كاربردهاي صنعتي جذاب هستند، اما در كاربردهاي دامنه بهره ولتاژ وسيع، محدوده كاري فركانس سوئيچينگ زيادي مورد نياز است كه منجر به مشكلاتي مانند مشكل در بهينه‌سازي طراحي اجزاي مغناطيسي، افزايش تلفات توان و كاهش تداخل الكترومغناطيسي مي‌شود. براي غلبه بر اين مشكل مدولاسيون تركيبي شيفت فاز سمت اوليه و شيفت فاز سمت ثانويه پيشنهاد شده است كه توانسته است به محدوده‌ي وسيعي از بهره دست پيدا كند، تا اين مبدل براي محدوده وسيع ولتاژ ورودي مناسب باشد. مبدل LLC با مدولاسيون شيفت فاز در سمت اوليه داراي بهره كم‌تر واحد است و از آن طرف مبدل LLC با مدولاسيون شيفت فاز در سمت ثانويه بهره بزرگ‌تر از يك را فراهم مي‌كند. از اين رو، مبدل پيشنهادي با تركيب اين دو مدولاسيون مي‌تواند هم‌ به صورت افزاينده و هم به صورت كاهنده كار كند. از روش تجزيه تحليل در حوزه‌ي زمان براي تحليل اين مبدل استفاده شده است. در تجزيه و تحليل حوزه زماني، با توجه به شرايط رزونانس مختلف در يك چرخه سوئيچينگ، مبدل LLC را مي‌توان به چند مرحله تقسيم كرد. علاوه بر اين از ابزارهاي محاسبه عددي و برنامه‌نويسي براي حل معادلات حالت پايدار مبدل پيشنهادي مي‌توان استفاده كرد كه سبب مي‌شود راه حل‌هاي عددي دقيق در اين مبدل به دست آيد. يك نمونه اوليه 500 وات با ورودي 400-200 ولت، ولتاژ خروجي 24 تا 48 ولت ساخته و آزمايش شده است تا كارايي مبدل پيشنهادي را تأييد كند.

1402/09/04

Design, simulation and time domain analysis of a resonant converter with phase shift modulation

10/8/2024 12:00:00 AM

This thesis examines an LLC converter that uses hybrid phase-shift modulation on both the primary and secondary sides, and analyzes it using the time-domain method. LLC converters have many benefits for industrial applications, such as soft switching, high efficiency and simple control, but they need a large switching frequency range for applications that require a wide voltage gain. This causes issues like hard optimization of magnetic components design, more power losses and less electromagnetic interference. The hybrid phase-shift modulation on both sides solves this problem by enabling a wide gain range, which makes this converter fit for a wide input voltage range. The LLC converter with phase-shift modulation on the primary side has a gain lower than one, while the LLC converter with phase-shift modulation on the secondary side has a gain higher than one. So, the suggested converter can work as both a step-up and a step-down converter by mixing these two modulations. The time-domain method is used to study this converter. In the time-domain study, the LLC converter can be split into several parts based on the different resonance situations in a switching cycle. Also, numerical calculation tools and programming can be used to find the steady-state equations of the suggested converter, which gives precise numerical solutions in this converter. A 500-watt model with 200-400 volt input, 24 to 48 volt output voltage was made and tested to confirm the suggested converter’s performance.

مبدل رزوناسي , مبدل دي سي-دي سي

resonant converter , dc-dc converter

saeed ramezani darvish

dr. seyed adib abrishamifar