موضوع پروژه : منابع تغذیه سوئیچینگ  با کنترل جریان    

1 فایل زیپ حاوی آفیس با فرمت داک   82 صفحه ای  و بدون

مشابه .

چکیده پروژه:
این پروژه در مورد منابع تغذیه سوئیچینگ با کنترل جریان می باشد. این نوع کنترل در نسل جدید منابع تغذیه سوئیچینگ کاملأ رواج یافته است. این پایان نامه در مورد انواع منابع تغذیه سوئیچینگ و مزایا و معایب هر یک از آنها و تفاوتهای بین انواع مختلف کنترل با حلقه های فیدبک و معرفی و طرز کار آی سی های PWM با کنترل جریان از شرکتهای مختلفی همچون:
MICROCHIP – ON SEMICONDUCTOR –TEXAS INSTRUMENT و غیره پرداخته است.

مقدمه:

ايده منابع تغذيه سوئيچينگ در سال 1970 توسط مهندسان الكترونيک مطرح گرديد كه در ابتدای امر از بازدهی پايينی برخوردار بود ولی در مقايسه با باتريها و منابع تغذيه آنالوگ وزن و حجم كوچكتر ولی در عين حال توان بالايی داشتند.
در طرحهای نخستين منابع تغذیه از عناصر ابتدايی نظيرBJT و مداراتMONOSTABL و ASTABL استفاده می شد كه اين خود باعث كاهش راندمان چيزی درحدود 68% می شد. امروزه منابع تغذيه سوئيچينگ جايگاه خاصی در صنعت برق و الكترونيک و مخابرات يافته اند و بدليل برتريها و مزايای زيادی كه نسبت به ديگر منابع تغذيه دارا می باشند توجه صنعتگران ومهندسان برق را به خود معطوف كرده اند تا جايی كه گروهی از مهندسان الكترونيک در بهبود و كاراييها و كيفيت آنها تحقيقات گسترده ای انجام داده اند البته نتيجه اين تلاشها پيشرفت روزافزونی است كه در ساخت اين سيستمها پديد آمده است. البته پيشرفت درتكنولوژی ساخت قطعات نيز تاثيربسزايی درمنابع تغذيه سوئيچينگ داشته است.
با پيداش ماسفتهای سريع و پرقدرت تلفات ترانزيستوری بطور چشمگيری كاهش پيدا كرد و عمده تلفات در ترانسها خلاصه شد كه برای غلبه بر اين مشكل فركانس كاری مدار را تا حد MHZ 1 افزايش دادند.
بنابراين در اصل سعی شده تا درانجام تحقيق از آخرين فن آوريهای روز استفاده شود. اميد آنكه مورد قبول محققان و مهندسان اين رشته واقع شود.

فهرست مطالب

1-      مقدمه................... 1

2-      تشریح توپولوژی به کار رفته 3

3-      استراتژی کنترلی. 4

4-      مدلسازی سیستم و طراحی کنترلکنندهها 5

4-1- حلقه کنترل جریان. 5

4-2- حلقه کنترل ولتاژ. 6

5-      الگوریتم MPPT  8

6-      نتایج شبیه سازی. 9

1-    مقدمه

سیستم­های تک فاز فتوولتاییک متصل به شبکه نقش به­سزایی را در تولید انرژی پاک بر عهده دارند. یکی از اهداف مهم در پیاده­سازی این سیستم­ها، افزایش انرژی تزریقی به شبکه به وسیله ردیابی نقطه حداکثر توان[1] (MPP)  هر پنل، به مراه کاهش فرکانس کلیدزنی و افزایش قابلیت اطمینان می­باشد. همچنین، با توجه به کاهش روزافزون قیمت پنل­های فتوولتاییک، هزینه مبدل الکترونیک­قدرت، فاکتور بسیار مهمی به شمار می­رود. به این ترتیب، در تحقیقات اخیر، آرایش­های گوناگونی برای مبدل­های متصل­کننده ماژول­های PV به شبکه ارائه شده است. در حال حاضر، یکی از جدیدترین تکنولوژی­های ارائه­شده، مبدل دو سطحی  مولتی­استرینگ[2] می­باشد.  ساختار آن شامل چندین رشته PV متصل به مبدل­های dc/dc می­باشد که همگی به یک مبدل dc/ac مشترک متصل می­شوند. این توپولوژی دارای مزایایی از قبیل ردیابی جداگانه MPP برای هرکدام از رشته­ها و امکان توسعه سیستم با اضافه کردن رشته­های PV بیشتر به مجموعه، می­باشد. حداکثر بازده برای این توپولوژی برابر با 96 درصد می­باشد.

در سال­های اخیر، استفاده از مبدل­های چندسطحی در کاربردهای فتوولتاییک، متداول شده است. در این مبدل­ها، ولتاژ با شکل موج باکیفیت تولید می­شود و فرکانس کاری کلیدهای نیمه­هادی در آن نزدیک به مولفه اصلی می­باشد. کاهش فرکانس کلیدزنی، باعث افزایش بازده مبدل می­شود. علاوه بر این، برخی از گونه­هی مبدل­های چندسطحی، دارای چند لینک dc می­باشند و به این ترتیب، امکان کنترل مستقل ولتاژها و ردیابی MPP برای هر کدام از رشته­ها، فراهم می­گردد. موارد  ذکرشده، موجب افزایش بازده سیستم PV  می­شوند، چرا که به دلایل مختلف از جمله تابش نابرابر خورشیدی، فرسودگی پنل­های PV و یا نفوذ گرد وغبار به سطح پنل­ها، همواره ممکن است یک یا چند رشته از پنل­های PV، با مشکل مواجه شوند.

در میان آرایش­های چندسطحی موجود، آرایش پل متوالی[3] (CHB) به دلیل ساختار ماژولار، سهولت گسترش و اتصال به شبکه بدون نیاز به ترانسفورمر، یک جایگزین مناسب ربای مبدل­های دوسطحی به شمار می­رود. همچنین، کلیدهای نیمه­هادی به­کار­رفته در این توپولوژی، دارای دارای ریتینگ پایین­تری نسبت به ادوات به­کار­رفته در مبدل­های دوسطحی می­باشند و به این ترتیب در هزینه مبدل صرفه­جویی می­شود. یکی دیگر از مزایای مهم ساختارهای چندسطحی، وجود چندین درجه آزادی و امکان عملکرد مبدل در شرایط خطا می­باشد که نتیجه این امر، افزایش قابلیت اطمینان سیستم می­باشد. با وجود مزایای ذکرشده، آرایش پل متوالی دارای معایبی نیز می­باشد که می­توان از آن­ها به این مورد اشاره کرد که به دلیل ساختار متوالی، امکان زمین کردن تمامی رشته­ها وجود ندارد و بین پنل­ها و زمین، خازن پارازیت ایجاد می­شود.

در شکل 1-1، اتصال توپولوژی پل متوالی به شبکه نمایش داده شده است. به منظور عملکرد مطلوب یک مبدل پل متوالی با تعداد n سلول، کنترل مستقل ولتاژ لینک­های dc و کنترل جریان شبکه is ضروری می­باشد. در ادامه، استراتژی کنترلی به همراه ردیابی MPP ارائه می­شود. در الگوریتم کنترلی ارائه شده، ولتاژ لینک­های dc، به منظور تولید حداکثر ولتاژ کنترل می­شوند و همچنین بر کیفیت جریان تزریقی به شبکه افزوده می­شود.

[1] Maximum Power Point

[2] Two-Level Multistring Converter

[3] Cascaded H-Bridge