طراحی و ساخت مبدل coupled inductor پربازده برای تولید شکل موج ولتاژ مطلوب سیستم خورشیدی
چکیده
تاکنون توپولوژی های گوناگونی برای اتصال ماژول های فتوولتائیک به شبکه، ارائه شده است. هدف ما در این پایان نامه طراحی یک مبدل dc-dc است که ولتاژ خروجی پنل را به صورت یک سینوسی یکسو شده تبدیل کند، که با استفاده از پل نوسان ساز تبدیل به ولتاژ سینوسی برق شبکه شود. در این پایان نامه، بعد از توضیحات مقدماتی درباره سیستم های فتوولتائیک، در فصل دوم به بررسی مبدل های dc-dc افزاینده پرداخته ایم. از بین مبدل های پیشنهاد شده، مبدل های افزاینده سلف کوپل شده دارای بازده و افزایندگی بالاتری نسبت به بقیه توپولوژی ها می باشند. همچنین مبدل افزاینده استفاده شده در این پایان نامه و تحلیل آن، در فصل دوم، آمده است. در ادامه، دسته بندی انواع اینورترهای متصل به شبکه و مزایا و معایب آن ها آمده است که با توجه به توضیحات، میکرواینورترهای یک مرحله ای با توجه به نبود تلفات ناشی از وجود سایه و عدم تطابق بین پنل ها و نیز حجم و قیمت پایین تر دارای عملکرد بهتری می باشند. با توجه به اینکه می خواهیم ولتاژ خروجی پنل، به صورت سینوسی یکسو شده، به سطح ولتاژ شبکه برسد و ازآنجایی که نیاز داریم که سطح ولتاژ خروجی کمتر از ولتاژ پنل و به صفر برسد، یک مبدل dc-dc سلف کوپل شده افزاینده-کاهنده طراحی و پیاده سازی عملی شده است. این مبدل شامل دو قسمت افزاینده و کاهنده می باشد. قسمت افزاینده آن، مبدل افزاینده سلف کوپل شده است و قسمت کاهنده آن، یک کاهنده معمولی می باشد. ساختار مبدل ساده است و به صورت افزاینده-کاهنده پشت سرهم عمل می کند. مبدل دارای دو کلید می باشد که نحوه سوئیچ زنی آن ها به گونه ایست که دو کلید بطور کامل و همزمان سوئیچ زنی نمی کنند. در فصل چهارم، نحوه ی تولید spwm برای سوئیچ زنی کلید ها و شکل موج خروجی مناسب توضیح داده شده است. برای تولید spwm از میکرو کنترلر arm-stm32f103re استفاده شده است و بازده آن با استفاده از وسایل اندازه گیری آزمایشگاه، بیش از 95 درصد می باشد. در انتها نیز نتایج شبیه سازی در محیطmatlab و تست عملی مبدل، آمده است.