پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 21 |
| تعداد شماره‌ها | 610 |
| تعداد مقالات | 9,027 |
| تعداد مشاهده مقاله | 67,082,783 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 7,656,232 |
طراحی و پیاده‌سازی ساختار جدید برای مبدل کاهنده-افزاینده با قطبیت مثبت ولتاژ خروجی | ||
| مدل سازی در مهندسی | ||
| دوره 23، شماره 80، فروردین 1404، صفحه 75-94 اصل مقاله (1.28 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله برق | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jme.2024.32315.2559 | ||
| نویسندگان | ||
| مجید حسین پور* 1؛ میلاد حیدروند1؛ مهدی شاهپرستی2 | ||
| 1گروه مهندسی برق، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران | ||
| 2گروه مهندسی برق، دانشگاه واسا، واسا، فنلاند | ||
| تاریخ دریافت: 21 آبان 1402، تاریخ بازنگری: 22 خرداد 1403، تاریخ پذیرش: 03 تیر 1403 | ||
| چکیده | ||
| این مقاله یک مبدل کاهنده-افزاینده DC-DC غیرمعکوس جدید با محدوده گسترده‌ای از نسبت تبدیل را ارائه می‌دهد. مبدل کاهنده-افزاینده پیشنهادی بر مبنای مبدل ZETA است و مزایای مبدل ZETA نظیر جریان ورودی پیوسته و قطبیت مثبت ولتاژ خروجی را دارد و آن را برای کاربردهای صنعتی و انرژی‌های تجدیدپذیر مناسب می‌سازد. بهره ولتاژ مبدل پیشنهادی بالاتر از مبدل ZETA است و پیوستگی جریان ورودی نیز باعث کاهش تنش جریان ورودی می‌شود. این مبدل در مد هدایتی پیوسته (CCM) در دو حالت کاری عمل می‌کند. کلیدزنی سوئیچ‌ها به صورت همزمان اتفاق می‌افتد که منجر به کنترل ساده آن می‌شود. ریپل ولتاژ خروجی و تنش جریان خازن خروجی مبدل با توجه به جریان خروجی پیوسته کاهش می‌یابد. تحلیل محاسباتی، مدل‌سازی سیگنال کوچک و بازده مبدل پیشنهادی با لحاظ تأثیر المان‌های پارازیتی در این مقاله ارائه شده است. همچنین تحلیل مقایسه‌ای با دیگر توپولوژی‌های مشابه انجام شده است. در نهایت، یک نمونه اولیه برای تأیید صحت تحلیل محاسباتی پیاده‌سازی شده و نتایج شبیه‌سازی و آزمایشگاهی ارائه شده است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| مبدل کاهنده-افزاینده؛ مبدل ZETA؛ جریان ورودی پیوسته؛ ساختار غیرمعکوس | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Design and Implementation of a New Non-Inverting DC-DC Buck-Boost Converter | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Majid Hosseinpour1؛ Milad Heidarvand1؛ Mahdi Shahparasti2 | ||
| 1Department of Electrical Engineering, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran | ||
| 2School of Technology and Innovations, Electrical Engineering, University of Vaasa, Vaasa, Finland | ||
| چکیده [English] | ||
| In this paper, a novel DC-DC buck-boost converter with a wide conversion ratio is introduced. With the advantages of the ZETA converter, such as continuous input current and positive polarity of the output voltage, the proposed buck-boost converter is well suited to industrial and renewable energy applications. With a voltage gain higher than the ZETA converter, the proposed converter also reduces input current stress due to its continuity. Two operating states are available for this converter in continuous conduction mode (CCM). This converter has two switches that operate simultaneously, and it can be controlled easily. As a result of the converter's continuous output current, output voltage ripple and output capacitor current stress are reduced. Computational analysis, small signal modeling and efficiency of the proposed converter considering the influence of parasitic elements are presented in this paper. This converter has also been compared with other similar and recently presented topologies. Finally, a prototype is implemented to verify the accuracy of the computational analysis, and simulation and experimental results are presented. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Buck-Boost converter, ZETA converter, Continuous input current, Non-Inverting structure | ||
| مراجع | ||
|
[1] M. Ahmadi, M. Hosseinpour, S.R. Mousavi-Aghdam, and F. Sedaghati. "A high conversion ratio transformerless buck-boost converter with continuous input current." In 2021 12th Power Electronics, Drive Systems, and Technologies Conference (PEDSTC), pp. 1-7. IEEE, 2021. [2] A. Sarikhani, B. Allahverdinejad, M. Hamzeh, and E. Afjei. "A continuous input and output current quadratic buck-boost converter with positive output voltage for photovoltaic applications." Solar Energy 188 (2019): 19-27. [3] R.R. Gopi, and S. Sreejith. "Converter topologies in photovoltaic applications–A review." Renewable and Sustainable Energy Reviews 94 (2018): 1-14. [4] A. Dastgiri, M. Hosseinpour, and A. Poulad. "A high step-up non-isolated DC-DC converter with active switched-inductor and switched-capacitor networks." International Journal of Modelling and Simulation 43, no. 4 (2023): 462-473. [5] M. Hosseinpour, M. Ahmadi, A. Seifi, and S.H. Hosseini. "A new transformerless buck‐boost converter with improved voltage gain and continuous input current." IET Power Electronics 17, no. 4 (2024): 534-550. [6] Y. Zheng, and K.M. Smedley. "Analysis and design of a single-switch high step-up coupled-inductor boost converter." IEEE Transactions on Power Electronics 35, no. 1 (2019): 535-545. [7] A. Dastgiri, M. Hosseinpour, F. Sedaghati, and S.R. Mousavi‐Aghdam. "A high step‐up DC–DC converter with active switched LC‐network and voltage‐lift circuit: topology, operating principle, and implementation." International Journal of Circuit Theory and Applications 50, no. 1 (2022): 226-248. [8] M. Hosseinpour, M. Ahmadi, A. Seifi, and S.R. Mousavi‐Aghdam. "A new transformerless semi‐quadratic buck–boost converter based on combination of Cuk and traditional buck–boost converters." International Journal of Circuit Theory and Applications 50, no. 11 (2022): 3926-3948. [9] S. Hasanpour, A. Mostaan, A. Baghramian, and H. Mojallali. "Analysis, modeling, and implementation of a new transformerless semi‐quadratic Buck–boost DC/DC converter." International Journal of Circuit Theory and Applications 47, no. 6 (2019): 862-883. [10] F. Mumtaz, N.Z. Yahaya, S.T. Meraj, B. Singh, R. Kannan, and O. Ibrahim. "Review on non-isolated DC-DC converters and their control techniques for renewable energy applications." Ain Shams Engineering Journal 12, no. 4 (2021): 3747-3763. [11] J.C. Rosas‐Caro, J.E. Valdez‐Resendiz, J.C. Mayo‐Maldonado, A. Alejo‐Reyes, and A. Valderrabano‐Gonzalez. "Quadratic buck–boost converter with positive output voltage and minimum ripple point design." IET Power Electronics 11, no. 7 (2018): 1306-1313. [12] K. Yari, S.H. Shahalami, and H. Mojallali. "A novel nonisolated buck–boost converter with continuous input current and semiquadratic voltage gain." IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics 9, no. 5 (2021): 6124-6138. [13] S. Sadaf, N. Al-Emadi, P.K. Maroti, and A. Iqbal. "A new high gain active switched network-based boost converter for DC microgrid application." IEEE Access 9 (2021): 68253-68265. [14] M.R. Banaei, and S. Ghabeli Sani. "Analysis and implementation of a new SEPIC-based single-switch buck–boost DC–DC converter with continuous input current." IEEE Transactions on Power Electronics 33, no. 12 (2018): 10317-10325. [15] S. Arab Ansari, and J. Shokrollahi Moghani. "A novel high voltage gain noncoupled inductor SEPIC converter." IEEE Transactions on Industrial Electronics 66, no. 9 (2018): 7099-7108. [16] M. Veerachary, and M. Ranjan Khuntia. "Design and analysis of two-switch-based enhanced gain buck–boost converters." IEEE Transactions on Industrial Electronics 69, no. 4 (2021): 3577-3587. [17] H. Gholizadeh, A. Saman Gorji, and D. Sera. "A quadratic buck-boost converter with continuous input and output currents." IEEE Access 11 (2023): 22376-22393. [18] N. Zhang, Z. Guidong, K.W. See, and B. Zhang. "A single-switch quadratic buck–boost converter with continuous input port current and continuous output port current." IEEE Transactions on Power Electronics 33, no. 5 (2017): 4157-4166. [19] A. Sarikhani, B. Allahverdinejad, and M. Hamzeh. "A nonisolated buck–boost DC–DC converter with continuous input current for photovoltaic applications." IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics 9, no. 1 (2020): 804-811. [20] M.R. Banaei, and H. Ajdar Faeghi Bonab. "A high efficiency nonisolated buck–boost converter based on ZETA converter." IEEE Transactions on Industrial Electronics 67, no. 3 (2019): 1991-1998. [21] P.M. García‐Vite, J.C. Rosas‐Caro, A. L. Martínez‐Salazar, J.D.J. Chavez, A. Valderrábano‐González, and V.M. Sánchez‐Huerta. "Quadratic buck–boost converter with reduced input current ripple and wide conversion range." IET Power Electronics 12, no. 15 (2019): 3977-3986. [22] M. Okati, M. Eslami, M. Jafari Shahbazzadeh, and H. Shareef. "A new transformerless quadratic buck–boost converter with high‐voltage gain ratio and continuous input/output current port." IET Power Electronics 15, no. 13 (2022): 1280-1294. [23] A. Lahooti Eshkevari, A. Mosallanejad, and M. Sepasian. "Improving step‐up gain and efficiency in non‐inverting buck‐boost dc‐dc converter using quasi‐Z impedance network." IET Power Electronics 15, no. 2 (2022): 109-122. [24] R. Loera-Palomo, J.A. Morales-Saldaña, M. Rivero, C. Álvarez-Macías, and C.A. Hernández-Jacobo. "Noncascading quadratic buck-boost converter for photovoltaic applications." Micromachines 12, no. 8 (2021): 984. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 66 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 122 |
||