به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « Voltage Multiplier » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »

  • حسن زارع*، حسین اصغرپورعلمداری

    این مقاله به اتصال یک ساختار اینورتر چند سطحی تک فاز به شبکه قدرت موجود پرداخته است. اینورتر منبع ولتاژ به کارگرفته شده، با استفاده از یک منبع تغذیه ورودی قابلیت تولید ولتاژ با دامنه شش برابر در ترمینال خروجی خود را دارد. کنترل جریان تزریقی به شبکه با استفاده از کنترل کننده تشدیدی-تناسبی (PR) صورت می گیرد و با استفاده از EPLL از درست بودن فاز و فرکانس ولتاژ خروجی اطمینان حاصل می شود. سنجش عملکرد اینورتر متصل به شبکه به ازای تولید سیزده- سطح ولتاژ در خروجی در شرایط بارگذاری مختلف در نرم افزار MATLAB شبیه سازی گردید و در نهایت، نتایج حاصل از آن، با نتایج حاصل از سنجش نمونه آزمایشگاهی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. دستیابی به بازدهی 96.9 درصد و قابلیت خود متعادل سازی ولتاژ خازن ها، اینورتر مورد نظر را برای مصارف با منابع ولتاژ پایین، مناسب می نماید. افزون بر اعتبارسنجی رفتار اینورتر در حالت بهره برداری مستقل از شبکه جهت تامین بار محلی، عملکرد آن در وضعیت اتصال به شبکه با مرجع جریان ثابت و متغیر مورد ارزیابی قرار گرفت. صحت عملکرد اینورتر در تمامی حالات بهره برداری، قابلیت استفاده از آن را در کاربردهای تجدیدپذیر و اتصال آنها به شبکه میسر می سازد.

    کلید واژگان: اینورتر چند سطحی, اتصال به شبکه, تک منبع, چندبرابرکننده ولتاژ, کلید-خازنی, کنترل کننده تشدیدی تناسبی (PR)}
    Hassan Zare*, Hossein Asgharpour-Alamdari

    This paper investigates the connection of a single-phase multilevel inverter structure to an existing power grid. The applied voltage source inverter is able to generate a near sinusoidal voltage waveform with an amplitude six times the input voltage by using a single DC input power supply. A proportional-resonant (PR) controller regulates the injected current into the grid. While the EPLL is used to ensure the synchronization of the phase and frequency of the output voltage with the grid. The performance of the grid-connected inverter under different loading conditions was simulated in MATLAB software. Finally, the simulation results were compared with the experimental ones. In addition, the behavior of the inverter in standalone operating mode supplying a local load as well as its performance in the grid-tied with a constant and variable current reference was evaluated. The correct operation of the inverter in all operating modes an achieving 96.9% efficiency along with the self-voltage balancing of the capacitors, makes it suitable for grid-integration of the low voltage renewable energy sources’ applications.

    Keywords: Multi-level inverter, Connect to the network, single source, voltage multiplier, capacitor switch, proportional resonance controller (PR)}
  • Reza Ebrahimnaz, Mohammad Sarvi *
    In this paper, a high step-up DC-DC converter is proposed for use in photovoltaic systems. In the proposed converter, the interleaving technique is used to reduce the input current ripple. To increase the output voltage gain, a combination of two voltage multipliers is used in the middle part of the converter. Also, because of the low voltage stress of the switches and diodes in the proposed converter, switches with lower conduction resistance and diodes with lower voltage drop can be used to construct the proposed converter to increase the efficiency of the converter. To confirm the operation of the proposed converter, the simulation results with MATLAB software are presented in this paper. A simulated version of the proposed converter can increase the input voltage below about 20 volts to a voltage level of 400 volts. The low voltage stress on semiconductor elements, high voltage gain, and low input current ripple are the critical features of the proposed converter.
    Keywords: DC, DC converter, Voltage multiplier, Current ripple, Interleaved converter}
  • Mohsen Feizi, Reza Beiranvand *, Mahdi Daneshfar
    Conventional energy storage systems (ESSs) such as super-capacitors and lithium-ion batteries require voltage equalization systems to eliminate voltage imbalances, and bidirectional dc-dc converters to complete the charging process. These separated systems require some sensors, inductors, switches, and transformers. Consequently, the ESSs volumes, prices, and their complexity are dramatically increased by increasing the required series connected batteries count. Here, a self-equalized battery charger is proposed for lithium-ion batteries by combining a voltage multiplier (VM) and a phase-shifted full-bridge (PSFB) dc-dc converter. In the proposed self-equalized battery charger, the voltage multiplier eliminates the voltage imbalances and the PSFB dc-dc converter carries out the charging process. By combining the voltage equalizing and the charging systems into a single system, an integrated converter is obtained which leads to simultaneous charging and equalization operations, power and control sections simplicity, as well as low volume and price. By utilizing the phase-shift control method, zero-voltage-switching (ZVS) operation of power MOSFETs is obtained which leads to high efficiency and low EMI noise. The experimental results for 8 battery modules including 48 lithium-ion cells, are in good agreement with the given mathematical analyses and simulations and clearly show the simultaneous charging and voltage equalizing operations, as well.
    Keywords: Energy Storage System, Equalization, Phase-Shifted Full-Bridge DC-DC Converter, Voltage Multiplier, Zero-Voltage-Switching (ZVS)}
  • محمدجواد رستمی، جعفر ادبی*، محمد رضانژاد

    هدف در این مقاله ارایه یک ساختار جدید در زمینه اینورترهای چندسطحی کلیدخازنی (SCMLI) و همچنین پیاده سازی عملی آن است. ساختار پیشنهادی قادر است تا با استفاده از یک منبع ولتاژ پایین، چند خازن (بدون استفاده از هیچ ترانس و القاگری) ولتاژ AC نزدیک به سینوسی با دامنه ولتاژ بیشتر از ورودی تولید نماید. از روش کلیدزنی NLC برای کنترل مبدل در ساخت سطوح ولتاژ و برای انتخاب بهترین حالات کلیدزنی استفاده شده است. حالات کلیدزنی به نحوی انتخاب شده اند که مبدل پیشنهادی همواره دارای قابلیت خودمتعادل سازی ولتاژ خازن ها باشد. پایین بودن فرکانس کلیدزنی، کنترل ساده و تولید ولتاژ دوقطبی بدون نیاز به پل H از مزایای این ساختار هستند. از آنجا که خازن ها در ماژول های پیرو (فالوور) به اندازه 3 برابر منبع ورودی شارژ می شوند، این ساختار در مقایسه با سایر ساختارها در رسیدن به سطح ولتاژ یکسان، به تعداد ادوات مداری کمتر نیاز خواهد داشت. هم چنین ماژولار بودن این ساختار، گسترش آن را برای رسیدن به سطوح ولتاژ بالاتر ممکن می کند. برای بررسی عملکرد این ساختار از نرم افزار MATLAB Simulink استفاده شده است. همچنین برای تایید موثر بودن ساختار ارایه شده یک نمونه 13 سطحی از آن با کمک پردازنده AVR ATMEGA16 و تحت بارهای مختلف مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج حاصل، صحت عملکرد این ساختار را تایید می کنند. در نهایت پس از انجام محاسبات مربوط به تلفات، بازده اینورتر پیشنهادی به اندازه 92.72 % بدست آمد.

    کلید واژگان: اینورتر کلید-خازنی, مبدل ماژولار, مدولاسیون کنترل نزدیکترین سطح, خود متعادل سازی ولتاژ, چند برابر کنندگی ولتاژ}
    Mohammadjavad Rostami, Jafar Adabi*, Mohammad Rezanejad

    This paper presents a new Switched-Capacitor Multilevel Inverter (SCMLI) structure. The presented configuration generates a staircase almost sinusoidal AC voltage by using a single DC source and a few capacitors which its amplitude is several times the input voltage. The operation of the converter is controlled by the help of NLC modulation strategy to choose the best switching states in a way that they always ensure the self-balancing capability of the capacitors voltages. Low switching frequency, simple control and inherent bipolar output are some of the advantages of the presented SCMLI. In comparison with other existing topologies, to reach a specific voltage level, the structure requires less circuit elements since the capacitors in follower modules can be charged up to 3 times the input voltage. Having a modular structure, facilitates the expansion of the circuit to attain higher voltage levels. In order to investigate the performance of the presented topology, MATLAB software was used. Furthermore, a 13-level laboratory prototype was performed to affirm the efficacy of the circuit under different loads using AVR ATMEGA 16A microcontroller. Both simulation and experimental results accredit the appropriate performance of the converter. Finally, after calculating losses, a theoretical efficiency of 92.72% is reached.

    Keywords: Switched-Capacitor Inverter, Modular Converter, NLC Modulation, Self-balancing Voltage, voltage multiplier}
  • سعید قاسم زاده، رضا بیرانوند*، علی یزدیان ورجانی

    به دلیل کوچک بودن ولتاژ سلول های ذخیره ساز انرژی مانند باتری ها و ابرخازن ها، اغلب لازم است این سلول ها باهم سری شده و یک رشته را تشکیل دهند. این قطعات نسبت به اضافه ولتاژ حساس بوده و فرآیند شارژ و دشارژ باتری ها و ابرخازن ها به دلیل تفاوت های اجتناب ناپذیرآنها سبب اختلاف ولتاژ آن ها، استفاده غیر بهینه از ظرفیت این ذخیره ساز ها، کاهش طول عمر، و حتی انفجار می گردد. به منظور رفع این مشکلات و عملکرد ایمن و اقتصادی اغلب ذخیره ساز ها، استفاده از مبدل های یکسان ساز ولتاژ در عمل الزامی است. مدار پیشنهادی در این مقاله ضمن رفع مشکلات فوق دارای عناصر کمتری نسبت به ساختار های مرسوم بوده، ابعاد، هزینه، و پیچیدگی کمتری دارد و در یک فرکانس ثابت با کلیدزنی نرم و بدون نیاز به مدار فیدبک کار می کند و نسبت به مبدل های مرسوم اقتصادی تر است. در اینجا شبیه سازی ها و تحلیل حالت های کاری مبدل به همراه شکل موج های مدار برای چهار باتری لیتیوم-یونی سری شده ارایه شده است. جهت بررسی صحت عملکرد مدار پیشنهادی یک نمونه ی آزمایشگاهی طراحی و ساخته شده است. نتایج آزمایشگاهی حاصل، با تحلیل ها و نتایج شبیه سازی به خوبی مطابقت دارد و اختلاف ولتاژ باتری ها در شبیه سازی ها و در عمل به ترتیب کمتر از 5 و 10 میلی ولت است که نشانگر عملکرد صحیح مدار می باشد.

    کلید واژگان: باتری, توازن ولتاژ, چند برابر کننده‌ی ولتاژ, سلول‌های سری شده, مبدل تشدیدی سری}
    Saeed Ghasemzade, Reza Beiranvand*, Ali Yazdian Varjani

    Due to the energy storage cells low voltage, such as batteries and super-capacitors, it is often necessary to connect them in series to form a string. Generally, these components are sensitive to over-voltage. Also, due to the inevitable differences in these devices, their charging and discharging processes cause their voltages to be different. This problem leads to inappropriate use of capacity, short life time, and even explosion. To overcome these problems and also to achieve safe and economic operation of these storage devices, employing voltage equalizer converters is necessary, in practice. The proposed converter can overcome the above-mentioned problems and it has less components than the conventional voltage equalizers, smaller dimensions, and lower cost. It operates at a fixed switching frequency under soft switching conditions without any feedback circuit and transformer. Therefore, it is more economic than the conventional voltage equalizers. Here, simulations and analysis of the different operating modes of the converter are given for four series connected lithium-ion batteries. To verify the given analysis and simulations, its prototype has been tested under different conditions. The experimental results are in good agreement with the analysis and simulation results, as well. The batteries voltages maximum differences in simulations and in practice are less than 5 and 10 mV, respectively, which indicate proper circuit operation.

    Keywords: Battery, Series cell, Series resonant converter, Voltage balancing, Voltage multiplier}
  • صادق حیدری بنی، سید محمد مهدی میرطلایی *
    از آنجا که انرژی فسیلی سنتی تجدیدپذیر نیست جوامع امروزی با مشکل کمبود انرژی مواجه می‏باشند. در نتیجه باید انرژی جدید توسعه داده شود که پاک و تجدیدپذیر باشد. انرژی خورشیدی و انرژی هیدروژنی نویدبخش هستند و تولید توان فتوولتائیک و پیل سوختی به عنوان روش‏های مورد استفاده برای دو منبع انرژی در مقیاس بزرگی مورد استفاده قرار گرفته‏اند. در یک سیستم تک فاز با ساختار دو مرحله‏ای اگر ولتاژ خط 220 ولت باشد ولتاژ باس اینورتر متصل به شبکه لازم است که در حدود 380 ولت باشد. هرچند ولتاژ خروجی سلول‏های فتوولتائیک و سلول‏های سوختی به طور کلی بین 25 تا 40 ولت است که این ولتاژ بسیار کمتر از ولتاژ باس می‏باشد. بنابراین یک مبدل DC-DC بهره بالا لازم است تا ولتاژ خروجی پیل‏های سوختی و سلول‏های فتوولتائیک را تقویت کند. در این مقاله، ساختار بهبود یافته ای تحت عنوان مبدل بوست بهره بالا به همراه مدار چندبرابر کننده ولتاژ برای کاربردهای سلول خورشیدی ‏ارائه خواهد شد. در ساختار پیشنهادی برای افزایش بهره از تکنیک مدار چندبرابر کننده ولتاژ و سلف کوپل شده استفاده شده است. به طور کلی مزایای مبدل پیشنهادی شامل بهره ولتاژ و راندمان بالا، استرس ولتاژ پایین برای سوئیچ ها و دیود ها، فراهم آوردن شرایط سوئیچینگ نرم و نهایتا کاهش حجم المان های مغناطیسی و حجم کلی مدار می باشد. در این پژوهش علاوه بر تشریح عملکرد مدار و ارائه ی تحلیل های تئوری، صحت عملکرد مدار از طریق شبیه سازی نرم افزاری بررسی خواهد شد و در انتها با پیاده سازی عملی نمونه آزمایشگاهی، نتایج شبیه سازی مورد ارزیابی قرار می‏گیرد.
    کلید واژگان: مبدل بوست, چندبرابر کننده ولتاژ, مبدل های بهره بالا, سلف های کوپل شده, استرس ولتاژ}
    Sadegh Heidari Beni, Mohammad Mehdi Mirtalaee *
    Because the traditional fossil energy is not renewable modern societies, are facing energy shortages. As a result, it is necessary to develop new energy that is clean and renewable to replace of fossil fuels. Solar energy, photovoltaic power generation, fuel cell and hydrogen energy are methods used to big - scale energy sources.
    In a mono - phase system with two - step structure if the line voltage is 220 volts, bus inverter voltage that connected to network, should be about 380 volts. However, the output voltage of the photovoltaic cells and fuel cells are generally between 25 to 40 volts this voltage is much lower than the bus voltage. So a high efficiency DC-DC converter output voltage is required to boost fuel cells and photovoltaic cells. In this research, will be presented an improved structure as high efficiency voltage boost converter with a voltage multiplier circuit for solar cell applications. In the proposed structure for efficiency improvement, used voltage multiplier circuit techniques and coupled inductors. We have the proposed converter using the active clamp circuit to achieve soft switching conditions and reduce switching losses. generally, the advantages of the proposed converter are high step-up voltage and high efficiency, low voltage stress for switches and diodes, providing soft switching conditions, and ultimately reducing the number of magnetic elements and the circuit's size. In this paper, in addition to describing the operation of the circuit and provide theoretical analyzes, validity of circuit performance will be evaluated through simulation software
    Keywords: Boost converter, Voltage multiplier, High step up converters, Coupled inductors, Voltage stress}
  • جعفر ادبی فیروزجایی *
    درخواست ها برای تولید ولتاژ پالسی با دامنه های بالا بسیار زیاد شده است درحالی که ساختارهای سنتی و ارائه شده در سال های اخیر از تعداد ادوات کلیدزنی بالا و منابع ولتاژ با دامنه بالا رنج می برند. از این رو ساختارهای چندبرابرکننده به عنوان ساختارهای جایگزین به عنوان تولیدکننده های جدید برای توان پالس ارائه شده اند. در این مقاله، یک ساختار جدید برای مبدل های تولید پالس قدرت ارائه شده است که از یک ورودی منبع ولتاژ DC استفاده شده است که دامنه پالس ولتاژ در خروجی را با فرکانس قابل تنظیم، به صورت دوقطبی چندین برابر می کند. در این ساختار که از دو قسمت 1) چندبرابرکننده ولتاژ بر پایه مبدل نیم پل و 2) مبدل دوقطبی مارکس تشکیل شده است، به دلیل چند برابر شارژ شدن خازن ها، از تعداد عناصر کلیدزنی نظیر کلید، دیود و خازن بسیار کمتری در مقایسه با دیگر ساختارها استفاده می شود. ازآنجاکه محدودیت این مدار استفاده از دو کلید با استرس ولتاژ بالا است، عمده ترین کاربرد آن در ساختارهایی با منبع ولتاژ پایین (به مانند باتری، سلول خورشیدی و پیل سوختی) است. همچنین ساختار پیشنهادی دارای قابلیت تولید پالس ترکیبی پهن و باریک است. برای تایید عملکرد ساختار پیشنهادی، تست آزمایشگاهی توسط پردازنده TMS320F28335 صورت گرفته است.
    کلید واژگان: چند برابر کننده ولتاژ, ماژول نیم پل, توپولوژی مارکس, ساختار کلید-خازنی}
    J. Adabi *
    Requests for production of high voltage pulses have increased recently. Traditional pulsed power converters suffer from high number of switching components and high amplitude of input voltage. Voltage multipliers are introduced as alternative to generate high voltage pulses with lower input voltage sources. This paper presents a pulsed power inverter based on switched-capacitors multiplier technology with low input voltage sources. The high output voltage can be achieved at a bipolar waveform with a flexible switching frequency. This topology consists of a voltage multiplier based on H-bridge cells and a bipolar Marx topology. Due to application of voltage multiplier at this converter, input DC voltage is boosted to a certain amount and then it will be converted to a high voltage pulse and therefore, number of circuit components decrease to a certain amount in comparison with other power electronics-based topologies. As the main constraint of this circuit is using two switches with high voltage stress, the main application of proposed pulse generator is in the applications with low voltage DC sources. Proposed structure can generate narrow pulses combined with wide pulses as well. Experimental results with TMS320F28335 processor are obtained to verify the analysis.
    Keywords: Voltage multiplier, half-bridge module, marx topology, switched-capacitors}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال