طراحی و ساخت مبدل DC-DC ایزوله برای صفحات خورشیدی WORD
 1-1-سیستم‌های فتوولتائیک1 1-2-مزایاومعایب سیستم‌های فتوولتائیک6 1-3تکنولوژی‌های ساخت سلول‌های فتوولتائیک6 1-4-اجزای سیستم‌های فتوولتائیک7 1-5- سلول خورشیدی9 1-5-1ماژول‌ها10 1-5-2-آرایه‌ها10 1-6-طراحی آرایه‌ها12 1-7-تنظیم ولتاژ و کنترل سیستم13 1-8-ذخیره سازی انرژی الکتریکی در باتری‌ها14 1-9-انواعکاربردهایسیستم‌هایفتوولتائیک15 1-9-1-سیستم‌هایمستقلازشبکه سراسری برق (Stand Alone)15 1-9-2-سیستم‌های متصل به شبکه سراسری برق (Grid Connected)16 2-1- اتصال مبدل pv به بار اهمی19 2-2- مبدل DC/DC20 2-2-1- کانورتر step-down (Buck Converter)21 2-2-2-کانورتر step-up (مبدل Boost)23 2-2-3-کانورتر Buck/Boost یا مبدل معکوس24 2-3-مروری بر تحقیقات انجام شده در خصوص مبدلهای DC-DC ایزوله متصل به صفحات خورشیدی27 2-4-طبقه بندی توپولوژیهایافزایندهی بالا28 2-5- بهینه سازی مبدل35 2-5-1-انتخاب مقدار V DC,mid35 2-5-2-پروسه بهینه سازی مرحله بوست36 2-5-3- روش بهینه سازی (SRC )37 2-5-4-نتایج بهینه سازی39 2-6-نمونه اولیه و نتایج تجربی40 2-6-1- بهبود بهره وری بار جزئی41 3-1- رگولاتور سوئیچینگ با ترانسفورمر ایزوله کننده43 3-2- رگولاتور فلای بک ( Fly Back )43 3-3- رگولاتور پوش پول ( Push Pull ):45 3-4-رگولاتور نیم پل ( Half Bridge ):48 3-5-رگولاتور تمام پل ( Full Bridge ):49 4-1-مدارات مجتمع ( IC های ) کنترل کننده منابع تغذیه52 4-2-کنترل شبه رزونانسی54 4-3-حالت ( نوع ) کنترل ولتاژ:55 4-4- کنترل جریان57 4-5-معرفی خانواده IC های UC3842/3/4/5 با کنترل جریان58 معرفی تراشه TC170 با کنترل جریان:64 معرفی تراشه های LM5020 – 1/2 با کنترل جریان:68 معرفی تراشه های L5991 و L5991A با کنترل جریان:71 5-1-چگونگی ساخت مبدل77 5-2-نتیجه گیری و پیشنهادات83 مراجع84 جدول 2-1- مشخصات مبدل بوست افزاینده بالاپنل فتوولتائیک....................34 نمودار5-1 –خروجی DC......................................................................................82 نمودار 5-2-خروجی سوییچ الف...............................................................................83 نمودار5-3-خروجی سوییچ ب..................................................................................83 نمودار5-4- خروجی ترانسفورمر................................................................................83 نمودار5-5 – خروجی AC.........................................................................................84 شکل1-1 نحوه عملکرد یک سلول فتوولتائیک..........................................................2 شکل1-2 سلول،ماژول و آرایه فتوولتائیک...............................................................3 شکل1-3 ساختار داخلی سلول فتوولتائیک..............................................................3 شکل 1-4 اتصال الکتریکی سلول‌هابصورت سری و موازی.....................................4 شکل1-5 نحوه تشکیل الکترون آزاد و حفره در ترکیب فسفر و بور با سیلیسیم........5 شکل1-6 سلول‌های سیلیکانی و ورق نازک.............................................................7 شکل1-7 سلول،ماژول و آرایه و نحوه قرارگیری آنها کنارهم.................................10 شکل1-8 پایه‌های مختلف برای استقرارآرایه‌ها.......................................................12 شکل1-9 نمایی نزدیک از یک آرایه ردیاب اشعه خورشید.....................................12 شکل1-10 نحوه اتصال آرایه‌ها به مصرف کننده و بانک باتری...............................13 شکل1-11 دیاگرام سیستم فتوولتائیک مستقل از شبکه سراسری..............................15 شکل1-12 دیاگرام سیستم فتوولتائیک متصل به شبکه AC.....................................16 شکل 1-13 دیاگرام سیستم فتوولتائیک متصل به شبکه AC,DC ...........................17 فصل دوم شکل2-1 مدار معادل استاندارد فرضی...............................................................18 شکل2-2 اتصال مبدل pv به بار اهمی..........................................................19 شکل2-3 نقطه‌های کار مختلف در اثر تابش‌های متفاوت....................................19 شکل2-4 کانورتر DC/DC به عنوان رابط بین منبع و بار...................................20 شکل2-5 مدار معادل کانورتر Buck...............................................................21 شکل2-6 کانورتر باک در حالت on................................................................21 شکل2-7 کانورتر باک در حالت off...............................................................22 شکل2-8 رفتار ولتاژ بار کانورتر باک...............................................................22 شکل2-9 مدار معادل کانورتر Boost..............................................................23 شکل2-10 کانورتر Boost در حالت on........................................................23 شکل2-11 کانورترBoost در حالت off........................................................24 شکل2-12 رفتار ولتاژ بار کانورتر Boost.........................................................24 شکل2-13 مدار معادل کانورترBuck/Boost....................................................25 شکل2-14 کانورترStep-down/step-upدر حالت on......................................25 شکل2-15 کانورترStep-down/step-upدر حالت off.......................................26 شکل2-16 انتقال نقطه ی کار.........................................................................26 شکل 2-17- سیستم فتوولتائیک ساده متشکل از دو پنل فتوولتائیک...........................28 شکل 2-18- توپولوژی های مبدل افزاینده بالا......................................................29 شکل2-19 توپولوژی تبدیل رزونانس سری ومدار برابری که رفتارفرکانس................30 شکل2-20: توپولوژی مبدل پیشنهادی.................................................................34 شکل2-21: نتایج بهینه سازی برای یک نقطه کار...................................................39 شکل2-22: نمونه اولیه از مبدل بوست افزاینده.......................................................39 شکل2-23: اندازه گیری شکل موجی نمونه اولیه مبدل...........................................40 شکل2-24: اندازه گیری بهره وری نمونه اولیه برای سطوح مختلف ولتاژ ورودی.........41 شکل 2-26- اصلول عملیاتی (HCS).در مقایسه با عملیات نرمال ..............................42 شکل 2-27- مقایسه ی بین بازده اندازه گیری شده ی نمونه اولیه ...............................42 فصل سوم شکل ( 3-1 ) رگولاتور فلای بک................................................................................44 شکل ( 3-2 ) شکل موجهای ولتاژ و جریان.................................................................45 شکل ( 3-3 ) رگولاتور پوش پول................................................................................46 شکل ( 3-4 ) شکل موجهای ولتاژ و جریان.................................................................47 شکل ( 3-5 ) رگولاتور نیم پل....................................................................................48 شکل ( 3-6 ) شکل موجهای ولتاژ و جریان................................................................49 شکل ( 3-7 ) رگولاتور تمام پل.................................................................................50 شکل ( 3-8) شکل موجهای ولتاژ و جریان.................................................................51 فصل چهارم شکل ( 4-1 ) دیاگرام ساده شده MC34066 به نقل از شرکت موتورولا.....................54 شکل ( 4-2 ) طرح پایه حالت کنترل ولتاژ....................................................................55 شکل ( 4-3 ) طرح پایه حالت کنترل جریان..................................................................57 شکل ( 4-4 ) دیاگرام داخلی تراشه های UC3842/3/4/5...........................................59 شکل ( 4-6 ) نمودار هیسترزیس....................................................................................60 شکل ( 4-7 ) نمودار زمان مرده بر حسب Ct.................................................................60 شکل ( 4-8 ) حالت کنترل جریان....................................................................................61 شکل ( 4-9 ) جبرانسازی.................................................................................................62 شکل ( 4-10 ) نحوه استفاده از نوسان ساز خارجی..........................................................63 شکل ( 4-11 ) دیاگرام داخلی تراشه TC170.................................................................64 شکل ( 4-12 ) دیاگرام نوسان ساز داخلی TC170.........................................................65 شکل ( 4-13 ) نمودار فرکانس بر حسب Rt و Ct..........................................................66 شکل ( 4-15 ) حالت کنترل جریان.................................................................................68 شکل ( 4-16 ) دیاگرام داخلی تراشه LM5020 – ½....................................................69 شکل ( 4-17 ) دیاگرام داخلی تراشه L5991/1A........................................................72 شکل ( 4-18 ) نحوه اتصال قطعات نوسان ساز...............................................................73 شکل ( 4-19 ) نمودار زمانی عملکرد HICCUP...........................................................75 شکل ( 4-20 ) شمای داخلی قسمت حس جریان............................................................76 شکل ( 4-21 ) دیاگرام حالت STANDBY در تراشه...................................................77 شکل5-1 مدار قدرت مبدل DC/DC..............................................................................80 شکل 5-2-مدار پردازنده..................................................................................................81 شکل 5-3 درایو فرمان ترانزیستور قدرت..........................................................................81 شکل 5-4 مدار تغذیه.......................................................................................................81 شکل 5-5 مدارکنترل(ولوم).............................................................................................82 چکیده : پایان نامه زیر به نحوه طراحی و ساخت مبدل DC-DC ایزوله شده با یک سطح ولتاژثابت dc ناشی از انرژی خورشیدی به یک سطح ولتاژکنترل شده خروجی با کیفیت مطلوب طراحی و ساخته شده است. وجود ترانسفورمر ایزوله علاوه بر جداسازی الکتریکی خروجی از ورودی امکان خروجی های چند گانه و معکوس کننده جهت جریان را فراهم می سازد .ولتاژ ورودی این مبدل v dc 24و خروجی آن ولتاژ متغیر از 0 تا dc 220 با توان w 500 که تقریبا از توپولوژی push pull طبعیت شده و از 4 قسمت اساسی الف:منبع pv شامل 2 صفحه 12 ولتی ب : مبدل DC-AC ج : ترانسفورمر ایزوله د: مبدل AC-DC جهت کپی مطلب از ctrl+A استفاده نمایید نماید |
