33005

طراحي و شبيه‌سازي مبدل‌ DC-DC با تركيبي از مبدل‌هاي رزونانسي و غير رزونانسي به منظور بهبود عملكرد مبدل در طول تغيير بار خروجي

كارشناسي ارشد

مهندسي برق - الكترونيك قدرت و ماشين‌هاي الكتريكي

1400-1403

1403/07/02

دكتر محسن كلانتر

دكتر سيد اديب ابريشمي‌فر

مهندسي برق

با توسعه سيستم‌هاي توليد پراكنده، كاربرد مبدل‌هاي‌ DC-DC به طور قابل توجهي افزايش يافته است. از ميان مبدل‌هاي رزونانسي و غير رزونانسي، ساختارهاي LLC و DAB جز معروف‌ترين و پركابردترين مبدل‌هاي DC-DC هستند. از آن‌جايي‌كه اين دو مبدل پيكربندي مشابهي دارند (كه شامل دو پل كامل يا نيم‌پل و يك شبكه LC است)، مي‌توان با تركيب اين دو مبدل در يك ساختار واحد، از مزيت‌هاي هر دو مبدل به ازاي بارهاي مختلف بهره برد. مبدل LLC در بارهاي سبك عملكرد خوبي دارد، درحالي‌كه مبدل DAB براي كاربردهاي توان متوسط و زياد مناسب است و در بارهاي سبك با چالش‌هاي سوئيچينگ نرم و كاهش بازده همراه مي‌شود. در اين پايان‌نامه، ابتدا مروري بر مبدل‌هاي LLC و DAB صورت گرفته و نحوه عملكرد آن‌ها بررسي مي‌شود. در ادامه روش‌هاي مرسوم تركيب مبدل‌هاي LLC و DAB بررسي مي‌شوند. سپس روشي براي افزايش سطح توان خروجي يك مبدل LLC-DAB دوحالته پيشنهاد مي‌شود. روش پيشنهادي تحت عنوان روش درهم‌تنيده، با موازي شدن دو مبدل LLC-DAB يكسان و ايجاد شيفت فاز بين سوئيچ‌هاي متناظر يكي از مبدل‌ها نسبت به مبدل ديگر انجام مي‌شود. اين روش منجر به دو برابر شدن توان خروجي، دو برابر شدن فركانس ضربان خروجي، كاهش ضربان خروجي و كاهش اندازه خازن خروجي مي‌شود. با شبيه‌سازي‌هاي انجام شده توسط نرم افزار OrCAD، نتايج تاييد مي‌شوند.

1403/11/15

Design and Simulation of a DC-DC Converter with a Combination of Resonant and Non-Resonant Converters for Performance Enhancement under Output Load Variations

9/23/2025 12:00:00 AM

With the development of distributed generation systems, the application of DC-DC converters has increased significantly. Among resonant and non-resonant converters, the LLC and DAB topologies are two of the most well-known and widely used DC-DC converters. Since these two converters have a similar configuration (including two full-bridge or half-bridge circuits and an LC network), combining them into a single structure enables the utilization of the advantages of both converters under different load conditions. The LLC converter performs well under light loads, whereas the DAB converter is more suitable for medium to high power applications. However, the DAB converter encounters challenges with soft switching and efficiency reduction under light loads. In this thesis, an overview of LLC and DAB converters is presented first, and their operating principles are analyzed. Next, conventional methods for combining LLC and DAB converters are reviewed. Then, a novel method for increasing the output power level of a dual-mode LLC-DAB converter is proposed. The proposed method, referred to as the interleaved method, involves connecting two identical LLC-DAB converters in parallel and introducing a phase shift between the corresponding switches of one converter relative to the other. This method doubles the output power and the output ripple frequency, reduces the output ripple magnitude, and decreases the size of the output capacitor. The simulation results, obtained using OrCAD software, validate the effectiveness of the proposed method.

مبدل DC-DC دوطرفه , مبدل رزونانسي , مبدل LLC-DAB , مبدل درهم‌تنيده , سوئيچينگ ولتاژ صفر (ZVS)

Bidirectional DC-DC Converter , Resonant Converter , LLC-DAB Converter , Interleaved Converter , Zero Voltage Switching (ZVS)

iman khosravi kherji

Dr. Mohsen Kalantar