所有提交的EM系统将被重定向到网上投稿系统.作者被要求将文章直接提交给网上投稿系统各自的日志。

不同类型集成Boost谐振变换器的比较研究

B.Arunkumaran1, G.Arthiraja1, amal Dhanalakshmi1和S.Satishkumar2
  1. 印度钦奈杰皮亚工程学院电气与电子系PG学者
  2. 印度钦奈杰皮亚工程学院电气与电子系副教授
有关文章载于Pubmed谷歌学者

更多相关文章请访问国际电气、电子和仪器工程高级研究杂志

摘要

本文对串联LC、并联LC、LLC、LCC等不同类型的集成Boost谐振变换器进行了比较研究。不同类型的IBR变换器输入电源为12v dc太阳能光伏,变压器匝数比为1:n为电阻性负载。在对比研究中,评价了集成Boost LCC谐振变换器的最佳性能,它能提供高升压和高效率。利用MATLAB/Simulink对上述不同配置的IBR变换器进行了仿真。

关键字

集成Boost谐振(IBR),光伏(PV),电感(L),电容器(C)。

介绍

集成Boost谐振变换器是一个dc - dc变换器,它有一个直流输入,谐振逆变器将直流转换为交流,并被赋予一个高阶变变压器的匝比为1:n。变压器将电压上升并馈送到电压加倍电路[1]-[3],该电路将交流电转换为直流电,并将电压增加一倍,从而在输出侧产生高阶跃直流电压。谐振变换器的不同配置是串联LC[4],并联LC, LLC谐振变换器[5],LCC谐振变换器[6]-[8],并在IBR变换器中以太阳能PV[9][10][11]作为电阻负载的输入来模拟这些拓扑结构。太阳能光伏电池产生直流电能,作为不同IBR变换器配置的输入。在模拟中,使用太阳能光伏等效电路,将电源提供给IBR变换器,并将12v dc作为输入。传统的IBR变换器[12][13]如图1所示,它经过了不同谐振拓扑结构的修改,并对太阳能光伏输入源的电阻性负载进行了分析。
近年来,由于以下政策驱动的情景[13],光伏(PV)已变得具有吸引力,因此光伏市场将在2014年增长到30吉瓦。太阳能光伏板发电如图2所示。其中一种可再生能源是光伏电池,它将阳光转化为电流,不需要任何形式的机械或热互连。太阳能光伏能源有主要的优势,因为他们是环保的,没有噪音,没有移动部件,没有排放,不使用燃料和水,最低的维护要求,寿命长达30年。因此使用太阳能光伏作为转换器的输入源,使该项目成为一个环保的项目。

提出了不同的ibr转换器

提出的不同IBR变换器配置,如IB系列LC谐振变换器,IB并联LC谐振变换器,IB LLC谐振变换器,IB LCC谐振变换器与太阳能光伏作为输入电阻负载下面讨论。
A. IB系列LC谐振变换器
集成Boost系列LC谐振变换器图3由太阳能光伏输入,Boost电感L,系列LC谐振逆变器,高升压变压器,电压倍增电路和电阻负载Ro组成。在这种配置中,变压器漏感Lk和电容器C3串联形成串联LC谐振配置,其中对于来自太阳能光伏电池板的12v直流输入,对于电阻负载,测量输出电压为101V直流。
B. IB并联LC谐振变换器
集成升压并联LC谐振变换器图4由太阳能光伏输入,升压电感L,并联LC谐振逆变器,高阶变,电压倍增电路和电阻负载Ro组成。在这种配置中,变压器漏感Lk和电容器C3并联组合,形成并联LC谐振配置,其中太阳能光伏电池板输入12v dc,电阻负载的测量输出电压为109v dc。
C. IB LLC谐振变换器
集成Boost LLC谐振变换器(图5)由太阳能光伏输入、Boost电感L、LLC谐振逆变器、高阶变压器、电压加倍器电路和阻性负载Ro组成。在这种配置中,变压器漏感Lk,L2和电容器C3并联组合形成LLC谐振配置,其中太阳能光伏电池板输入12v dc,电阻负载的测量输出电压为112v dc。
D. IB LCC谐振变换器
集成Boost LCC谐振变换器(图6)由太阳能光伏输入,Boost电感L, LCC谐振逆变器,高升压变压器,电压倍增电路和阻性负载Ro组成。在这种配置中,变压器漏感Lk和电容器C3,C4并联组合形成LCC谐振配置,其中太阳能光伏电池板输入12v dc,电阻负载测量输出电压为12v dc。

拟议转换器的设计

A.占空比
方程

仿真结果与讨论

本文利用MATLAB/SIMULINK模型对不同类型的IBR变换器进行了仿真比较分析。表1显示了不同类型的IBR转换器及其对应的输入电压和输出电压。在这个比较表中,它清楚地表明,集成Boost LCC谐振变换器的最大升压为121 V,产生高效率。
集成Boost LCC谐振变换器的Simulink模型如图7所示,给出了太阳能电池板输入12V dc时的最大输出电压,从而获得了最大的效率。仿真采用如图8所示的太阳能PV等效电路,得到121V dc的输出升压电压如图9所示。
不同IBR变换器配置下输出电压和输出效率的上升对比图如图10和图11所示。对于集成Boost LCC谐振变换器,得到了最大直流输出电压。

结论

本文对不同类型的IBR变换器进行了比较研究,其中集成Boost LCC谐振变换器获得了最佳性能,提供了高升压输出和高效率的电阻负载。本文给出了最佳性能的IB LCC谐振变换器的Simulink模型和结果。

表格一览

表的图标
表1

数字一览

图1 图2 图3 图4 图5
图1 图2 图3 图4 图5
图1 图2 图3 图4 图5
图6 图7 图8 图9 图10
图1
图11

参考文献















全球科技峰会