مبدل افزاینده ولتاژ مستقیم مرتبه دوم یک مبدل با بهره بیشتر نسبت به مبدل افزاینده ولتاژ مستقیم رایج می باشد. این مبدل در کلاس سیستم های دو خطی قرار می­گیرد و با توجه به این که یک سیستم ناکمینه فاز با سیگنال کنترلی مقید محسوب می­شود، چالش­هایی در کنترل ولتاژ خروجی آن وجود دارد. در این مقاله یک مبدل ولتاژ مرتبه دو در شرایط بار و ولتاژ ورودی متغیر با زمان، به وسیله یک کنترل کننده غیر فعال کنترل شده است. اساس کار این کنترل کننده غیرخطی، اعمال میراکننده به سیستم حلقه بسته است. برای بهبود عملکرد این کنترل کننده ودرجه ازادی طراحی آن علاوه بر اضافه کردن تلفات به سیستم حلقه بسته، اتصالات داخلی آن نیز تغییر داده می شود تا کنترل کننده بتواند ولتاژ خروجی را ثابت نگه دارد. برای ثابت ماندن ولتاژ خروجی در شرایط تغییرات ورودی و بار، از انتگرال­گیر خطا به همراه کنترل کننده پیشنهادی استفاده شده است. شبیه سازی مدار مبدل و کنترل­کننده مورد نظر درسیمولینک نرم افزار متلب انجام شده و عملکرد کنترل کننده با یک کنترل کننده کلاسیک تناسبی- انتگرالی مورد مقایسه قرار گرفته و نشان داده شده است که کنترل کننده پیشنهادی در شرایط تغییر ولتاژ ورودی و مقدار بار، ولتاژ خروجی را ثابت نگه می دارد و عملکرد آن نسبت به کنترل کننده کلاسیک تناسبی- انتگرالی مطلوب تر می­باشد.

در این مقاله یک مبدل DC-DC غیر ایزوله کاهنده-افزاینده جدید با محدوده گسترده ولتاژ ورودی و ولتاژ خروجی پیشنهاد می شود. مبدل پیشنهادی دارای جریان ورودی پیوسته بوده و قابلیت افزایش و کاهش ولتاژ ورودی را در دوره کاری پایین تری از سوییچ قدرت نسبت به مبدل های کاهنده-افزاینده غیر ایزوله مرسوم فراهم می کند. این موضوع باعث کاهش ریپل جریان سلف ها و کاهش تلفات هدایت و افزایش بازده کلی آن می شود. ساختار مدار پیشنهادی و سیستم کنترل آن ساده بوده و همچنین سوییچ های مورد استفاده به صورت هم زمان با یکدیگر روشن و خاموش می شوند. در این مقاله تحلیل حالت ماندگار مبدل پیشنهادی در مد CCM ارائه می شود. نتایج شبیه سازی و آزمایشگاهی صحت عملکرد مبدل پیشنهادی و تحلیل های تئوری را تأیید می کند.

در این مقاله یک مبدل اینترلیود DC-DC با بهره ولتاژ زیاد ارائه شده است که مبتنی بر سلف تزویج، ترانسفورماتور جاسازی شده (BIT) و کلیدزنی خازنی می باشد. با قرار گیری سیم پیچ های ثانویه سلف تزویج بین سیم پیچ های اولیه آن و سیم پیچی اولیه BIT، بهره ولتاژ خروجی متناسب با حاصل ضرب نسبت دور سیم پیچ های سلف تزویج و BIT خواهد شد. همچنین تنش ولتاژ رو کلیدهای قدرت به مقدار قابل ملاحظه ایی کاهش یافته است که در نتیجه آن می توان از نیمه هادی هایی با مقاومت هدایتی کمتر استفاده نمود که سبب کاهش تلفات هدایتی و قیمت مبدل می شود. با استفاده از کلمپ اکتیو نه تنها کلیدزنی در ولتاژ صفر (ZVS) در لحظه های روشن و خاموش شدن برای کلیدهای قدرت مهیا می شود بلکه انرژی سلف های نشتی نیز به صورت موثری بازیابی خواهد شد. همچنین به دلیل کنترل شدن شیب جریان کاهشی دیودها توسط سلف های نشتی، این نیمه هادی ها در جریان صفر (ZCS) خاموش می شوند که در نتیجه آن مشکلات بازیابی معکوس حل شده و عملکرد مبدل بهبود می یابد. در پایان، جهت بررسی عملکرد مبدل یک نمونه آزمایشگاهی 600 وات، 22 به 380 ولتی با فرکانس کلیدزنی 100کیلوهرتز ساخته می شود.

این مقاله یک مبدل کاهنده-افزاینده DC-DC غیرمعکوس جدید با محدوده گسترده ای از نسبت تبدیل را ارائه می دهد. 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 انرژی های تجدیدپذیر مناسب می سازد. بهره ولتاژ مبدل پیشنهادی بالاتر از مبدل ZETA است و پیوستگی جریان ورودی نیز باعث کاهش تنش جریان ورودی می شود. این مبدل در مد هدایتی پیوسته (CCM) در دو حالت کاری عمل می کند. کلیدزنی سوئیچ ها به صورت همزمان اتفاق می افتد که منجر به کنترل ساده آن می شود. ریپل ولتاژ خروجی و تنش جریان خازن خروجی مبدل با توجه به جریان خروجی پیوسته کاهش می یابد. تحلیل محاسباتی، مدل سازی سیگنال کوچک و بازده مبدل پیشنهادی با لحاظ تأثیر المان های پارازیتی در این مقاله ارائه شده است. همچنین تحلیل مقایسه ای با دیگر توپولوژی های مشابه انجام شده است. در نهایت، یک نمونه اولیه برای تأیید صحت تحلیل محاسباتی پیاده سازی شده و نتایج شبیه سازی و آزمایشگاهی ارائه شده است.

تبدیل انرژی های تجدید پذیر به انرژی الکتریکی توسط مبدل های الکترونیک قدرت، به کمک علم کنترل اجرا می شود. انتخاب مبدل مناسب و روش کنترلی مطلوب و تضمین شده در عمل حائز اهمیت است. ساختار مبدل افزاینده درجه دوم و پیاده سازی روش کنترل تطبیقی-مقاوم برای این مقاله انتخاب شده است. از مزایای این مبدل می توان به اندازه کوچک، حجم کم، کاربرد وسیع و تلفات کلید زنی کم اشاره کرد. برای مدل سازی این مبدل، از قضیه جعبه خاکستری استفاده شده است. سپس با استفاده از روش شناسایی حداقل مربعات، معادلات سیستم به صورت گسسته استخراج می شود. توجه به وجود نویز، اغتشاش و تغییرات ولتاژ ورودی سیستم و خصوصیات غیرخطی سیستم، محدودیت هایی برای تعیین و انتخاب کنترل کننده ای مناسب ایجاد می کند. کنترل کننده های کلاسیک، کارایی مطلوبی برای پوشش نکات ذکرشده در بالا از خود نشان نمی دهند. به همین منظور سیستم از کنترل تطبیقی به روش خود تنظیم گر غیر مستقیم برای دستیابی به کنترل ولتاژ مطلوب خروجی استفاده شده است. در ادامه برای بهبود و تضمین شرایط مطلوب سیستم در مقابل عواملی از قبیل نویز و اغتشاش، کنترل مقاوم به کنترل تطبیقی اضافه می شود. درنهایت با توجه به نتایج شبیه سازی ها، میزان کارا بودن استراتژی کنترلی نشان داده می شود.

در این مقاله برای مبدل های DC-DC ایزوله نشده کاهنده افزاینده توسط روش مکان هندسی ریشه ها، کنترل کننده ای بر اساس مدل متوسط فضای حالت رگولاتور که شامل تمامی پارامترها و نامعینی های مبدل است، طراحی شده است. در این مدل، جریان بار نامشخص و کلید فعال، دیود، خازن و سلف غیرایدیال بوده و دارای مقاومت حالت هدایت هستند. همچنین افت ولتاژ زمان هدایت برای دیود و کلید فعال در نظر گرفته شده است. با حذف جریان بار و فرض آنکه قطعات ایدیال هستند، مدل ساده سیستم با دو ورودی و تک خروجی مشخص شده و ساختار کلی کنترل کننده ای برای رگولاتور کاهنده افزاینده بر پایه این مدل ساده و روش مکان هندسی ریشه ها ارایه می شود. سپس مقادیر پارامترهای کنترل کننده بر اساس مدل متوسط فضای حالت کامل محاسبه خواهد شد.

یک مبدل افزاینده ولتاژ سوییچ خازنی تمام مجتمع ولتاژ پایین خود راه انداز بدون باتری پیشنهاد شده است که بتواند تحت ولتاژ زیر آستانه عمل کند. برای این منظور یک پمپ بار دوشاخه با ساختار مداری دو برابر کننده ولتاژ زوج متقاطع طراحی شده است. برای عملکرد مناسب، مدار مولد کلاک ناهمفاز طراحی شده که بتواند با همان ولتاژ تغذیه مدار کار کند. تکنیک بایاس بدنه به ترانزیستورهای مدار اعمال شده است تا مدار بتواند تحت ولتاژهای زیر آستانه عمل کند. تکنیک رگولاسیون اینترلیو پیشنهادی به بهبود ریپل ولتاژ و جریان خروجی مدار و همچنین رگولاسیون بار و پاسخ گذرای مدار کمک می کند. مدار پمپ بار اینترلیو دو سلولی چهار طبقه ارایه شده تحت ولتاژ تغذیه 300 و 400 میلی ولت، ولتاژ خروجی 1. 43 و 1. 95 ولت را به ترتیب با بازده پمپینگ 96. 3% و 97. 2% و بازده توان پمپ بار 93. 3% و 95. 1% ارایه می دهد. نتایج پس از جانمایی مدار در تکنولوژی 0. 18 میکرومتر CMOS و فرکانس سوییچینگ 20 مگاهرتز زمان صعود 24 میکرو ثانیه و ریپل خروجی 0. 24% را تحت خازن بار 1 پیکو فاراد نشان می دهد. سطح تراشه ای مدار پیشنهادی 0. 012 میلی متر مربع است، در حالی که پمپ بار 21. 4 نانو وات توان مصرف می کند.

در این مقاله مبدل DC-DC افزاینده ای با بهره ولتاژ بالا مناسب جهت به کارگیری در سیستم های تولید پراکنده، پیشنهاد شده است. ساختار مبدل پیشنهادی مبتنی بر شبکه فعال و سلف تزویج شده با دو سیم پیچ می باشد. استفاده از سلف تزویج شده با نسبت تبدیل بیش از یک در کنار مبدل شبکه فعال، باعث دست یابی به بهره ولتاژ بالا در دوره کاری پایین کلیدهای قدرت شده است به طوری که در دوره کاری و نسبت تبدیل یکسان، بهره مبدل پیشنهادی نسبت به مبدل های مشابه دیگر حدود 2 برابر بیش تر می باشد. هم چنین تنش ولتاژ برروی کلیدهای فعال این مبدل بسیار پایین بوده و وابستگی کمی به دوره کاری مبدل دارد و در بهره ولتاژ یکسان، کمتر از نصف تنش ولتاژ کلیدهای فعال مبدل های مشابه دیگر می باشد. عمل کرد حالت ماندگار مبدل در سه حالت CCM، DCM و BCM بررسی شده و بهره ولتاژ مبدل در دو حالتCCM و DCM محاسبه شده است. همچنین تنش ولتاژ برروی تمامی ادوات نیمه هادی در حالت CCM محاسبه شده است. نتایج شبیه سازی در دو حالت CCM و DCM، عمل کرد مبدل پیشنهادی و صحت تحلیل های تیوری انجام گرفته را تایید می کنند.

مبدل های افزاینده درهم تنیده مدارهای قدرتی هستند که ولتاژ خروجی تنظیم شده با ولتاژ بالا و توان بالا برای سیستم های تجدیدپذیر انرژی که عموما دارای ولتاژ تنظیم نشده و با ولتاژ پایین هستند فراهم می کند. استفاده از روش های کلیدزنی نرم باعث کاهش نویزهای الکترومغناطیسی و کاهش تلفات در این مبدل ها می شود. در این مقاله یک مبدل افزاینده درهم تنیده شده با قابلیت کلیدزنی نرم ارایه شده که از یک مدار کمکی ساده برای کلیدزنی نرم استفاده می کند. هدف از ساختار پیشنهادی کاهش استرس ولتاژ سوییچ های مبدل، حفظ سادگی مبدل، نیاز نداشتن به مدار راه انداز گیت شناور و کاهش المان های آن است. مدار کمکی از یک کلید برای هر دو شاخه استفاده می کند که باعث کاهش تعداد المان های نیمه هادی مبدل شده است. پایین بودن استرس ولتاژ سوییچ مدار کمکی و عدم تحمیل ولتاژ و جریان اضافی به سوییچ های اصلی مدار از مزایای مهم این طرح پیشنهادی است. در ساختار مدار کمکی سلف جداگانه وجود ندارد و سلف های آن با سلف های اصلی مبدل تزویج شده است. همچنین تنها دو عدد دیود و یک کلید در ساختار مدار کمکی وجود دارد. در مدار کمکی از سلف نشتی به عنوان سلف رزونانسی استفاده شده است. در مبدل پیشنهادی سوییچ های اصلی تحت شرایط کلیدزنی در ولتاژ صفر خاموش و روشن می گردند و سوییچ کمکی تحت شرایط کلیدزنی در جریان صفر خاموش و روشن می شود و تمامی دیودهای مبدل در جریان صفر خاموش می شوند که باعث برطرف شدن تلفات دیود موازی معکوس می شود.