(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mạch tăng áp DC DC tỷ số biến áp cao

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mạch tăng áp DC DC tỷ số biến áp cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mạch tăng áp DC DC tỷ số biến áp cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mạch tăng áp DC DC tỷ số biến áp cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mạch tăng áp DC DC tỷ số biến áp cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mạch tăng áp DC DC tỷ số biến áp cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mạch tăng áp DC DC tỷ số biến áp cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mạch tăng áp DC DC tỷ số biến áp cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mạch tăng áp DC DC tỷ số biến áp cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mạch tăng áp DC DC tỷ số biến áp cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mạch tăng áp DC DC tỷ số biến áp cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mạch tăng áp DC DC tỷ số biến áp cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mạch tăng áp DC DC tỷ số biến áp cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mạch tăng áp DC DC tỷ số biến áp cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mạch tăng áp DC DC tỷ số biến áp cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mạch tăng áp DC DC tỷ số biến áp cao

LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng 09 năm 2018 (Ký tên ghi rõ họ tên) Nguyễn Phan Ánh Tâm i LỜI CẢM ƠN Trước tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Trương Việt Anh, Trưởng Bộ Môn Điện Công Nghiệp, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM tận tình hướng dẫn, động viên giúp đỡ em suốt trình thực luận văn Ngồi ra, em xin gửi lời cảm ơn đến quý Thầy Cô khoa Điện Điện Tử, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu cho chúng em suốt trình học tập trường Cảm ơn bạn bè kề vai sát cánh, khuyến khích bổ sung cho suốt khóa học để ngày hồn thiện kiến thức Cuối cùng, tơi muốn cảm ơn thật nhiều đến ba mẹ, gia đình người thân hổ trợ, động viên nhiều để tơi hồn thành khố học Xin chân thành cảm ơn! Nguyễn Phan Ánh Tâm ii TÓM TẮT Nguồn lượng tái tạo bao gồm tế bào quang điện, pin nhiên liệu tua-bin gió yêu cầu chuyển đổi có tỉ số biến áp cao để kết nối vào hệ thống điện hành Trước đây, để kết nối với lưới điện cách tạo nguồn điện xoay chiều với điện áp thấp dòng cao, kết nối lưới qua máy biến áp tăng áp Các máy biến áp với chi phí cao, cồng kềnh phức tạp làm giảm hiệu kết nối Hiện nay, thay phương pháp sử dụng máy biến áp thành phương pháp sử dụng linh kiện bán dẫn công suất thông qua mạch DC-DC đơn giản với linh kiện gồm chuyển mạch bán dẫn, cuộn dây tụ điện nhỏ gọn Tuy nhiên mạch tăng áp truyền thống tầng giải trọn vẹn vấn đề chúng buộc phải hoạt động điều kiện không thuận lợi với tỷ số thời gian (tỷ lệ thời gian chuyển mạch dẫn chu kỳ) gần Điều làm tăng tổn thất chuyển mạch đòi hỏi điện áp chịu đựng linh kiện cao Để cải thiện vấn đề này, nhiều nghiên cứu thực công bố nhiều cấu hình phù hợp cho việc tăng áp tỷ số cao Luận văn bắt đầu với việc phân tích số cấu trúc liên kết giới thiệu cho ứng dụng Hiệu suất độ lợi điện áp nghiên cứu cách cụ thể Một phương pháp sử dụng mạch tăng áp chuyển mạch đóng cắt luân phiên kết hợp với mạch nhân áp xây dựng Mơ hình mơ nhằm đánh giá hiệu thu phương pháp tăng áp đề xuất Các kết thu sử dụng để so sánh với phương pháp tăng áp khác nhằm đánh giá hiệu phương pháp iii ABSTRACT Renewable energy sources including photovoltaic cells, fuel cells, and wind turbines require converters with high voltage gain in order to interface with power transmission and distribution networks These conversions are conventionally made using bulky, complex, and costly transformers Multiple modules of single-switch, single-inductor DC-DC converters can serve these high-gain applications while eliminating the transformer However, the conventional step-up converter haven’t the good condition for operate at the high level boost converter at the unexpected condition when the duty cycle proximity at This increases the loss of switching and on components as well as the problem of high voltage resistance of components in the circuit To improve this, many studies have been done and have published more configurations that are more suited to high setup converter This thesis starts with analyzing and simulating several topologies that have been already introduced for this application The voltage gain and efficiency are investigated analytically A hardware prototype of one of the existing topologies, the interleaved boost converter with voltage multiplier cell, has been developed Finally, a new topology with a higher voltage transfer ratio is proposed and its experimental results are compared with former topologies Simulations are used to verify the design and predict the performance of each topology iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii ABSTRACT iv MỤC LỤC v MỤC LỤC CÁC HÌNH viii MỤC LỤC CÁC BẢNG xi CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 Những nghiên cứu liên quan 1.3 Mục tiêu nhiệm vụ luận văn 1.4 Phương pháp thực 1.5 Phạm vi nghiên cứu 1.6 Điểm luận văn 1.7 Bố cục luận văn CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan 2.2 Các ứng dụng chuyển đổi DC-DC cao áp 2.2.1 Hệ thống quang điện kết nối lưới 2.2.2 Đèn phóng điện cường độ cao (HID) 10 2.2.3 Xe điện 11 2.2.4 Bộ cung cấp điện liên tục UPS 12 2.2.5 Hệ thống điện viễn thông 13 2.2.6 Hệ thống điện phân tán 14 2.3 Đặc điểm chuyển đổi tỷ số cao 15 2.3.1 Tỷ lệ chuyển đổi cao 15 2.3.2 Hiệu suất cao 15 v 2.3.3 Nhấp nhơ dịng điện/ điện áp 15 2.3.4 Đáp ứng nhanh 16 CHƯƠNG 3: CÁC KỸ THUẬT TĂNG ÁP TỶ SỐ CAO 17 3.1 Giới thiệu 17 3.2 Bộ chuyển đổi DC-DC Boost 18 3.2.1 Cấu trúc chuyển đổi DC-DC Boost 18 3.2.2 Bộ chuyển đổi DC-DC Boost cách ly 19 3.2.3 Bộ chuyển đổi không cách ly DC- DC Boost 20 3.2.4 Bộ chuyển đổi DC-DC Boost không cách ly truyền thống 21 3.2.5 Hạn chế chuyển đổi truyền thống tăng áp tỉ số biến áp cao 22 3.3 Đánh giá cấu trúc cho chuyển đổi DC-DC Boost tỉ số biến áp cao 22 3.3.1 Bộ chuyển đổi Cascade 22 3.3.2 Bộ tăng áp bậc 24 3.3.3 Bộ tăng áp DC-DC ba bậc 25 3.3.4 Mạch nhân điện áp 25 3.3.5 Kỹ thuật chuyển mạch cuộn cảm/chuyển mạch tụ điện 26 3.3.6 Mạch nâng áp 29 3.3.7 Mạng chủ động 30 3.3.8 Bộ chuyển đổi DC-DC dựa biến áp 31 3.3.9 Bộ chuyển đổi DC-DC xếp chồng 32 3.3.10 Bộ chuyển đổi tích hợp 34 3.4 Nền tảng chuyển đổi DC-DC tỉ số biến áp cao 35 3.5 Phân loại chuyển đổi DC-DC không cách ly 36 3.5.1 Các chuyển đổi DC-DC tỉ số biến áp không cao 37 3.5.2 Các chuyển đổi DC-DC tỉ số biến áp cao 37 3.6 Vận hành tần số chuyển mạch cao 37 CHƯƠNG 4: MƠ HÌNH HĨA MƠ PHỎNG 41 4.1 Bộ chuyển đổi DC-DC đề xuất 41 4.2 Mơ hình hóa mơ mạch tăng áp tỷ số biến áp cao đề xuất 46 vi 4.3 Kết mô tỷ số điều chế D không đổi 48 4.3.1 Khi D=0.6 48 4.3.2 Khi D=0.7 50 4.3.3 Khi D=0.8 51 4.4 Kết mơ có u cầu ổn áp điều kiện tải thay đổi 53 4.4.1 Khi tải tăng từ 500 lên 1000 W 53 4.4.2 Khi tải giảm từ 900 xuống 600 W 54 4.5 Kết mơ có u cầu thay đổi điện áp ngõ 55 4.5.1 Khi điện áp tham chiếu tăng từ 400 lên 500 Vdc 56 4.5.2 Khi điện áp tham chiếu giảm từ 600 xuống 450 Vdc 57 4.6 Nhận xét 57 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 59 5.1 Kết luận 59 5.2 Kiến nghị hướng phát triển 60 TÀI LIỆU TRÍCH DẪN 61 vii MỤC LỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Hệ thống lượng tái tạo kết nối lưới điện pha Hình 2.2 Biểu đồ khối chấn lưu phóng điện cường độ cao 11 Hình 2.3 Phương tiện dùng điện chạy tàu 12 Hình 2.4 Hệ thống điện viễn thơng ghép song song 13 Hình 2.5 Hệ thống điện phân tán 14 Hình 3.1 Bộ DC-DC boost hướng 19 Hình 3.2 Bộ chuyển đổi Flyback 20 Hình 3.3 Bộ chuyển đổi boost truyền thống 21 Hình 3.4 Bộ chuyển đổi tăng áp kiểu Cascade 23 Hình 3.5 Bộ chuyển đổi tăng áp bậc 24 Hình 3.6 Bộ chuyển đổi tăng áp ba mức 25 Hình 3.7 Bộ chuyển đổi boost với tế bào nhân áp 26 Hình 3.8 Cấu trúc chuyển mạch tụ điện 27 Hình 3.9 Cấu trúc chuyển mạch cuộn cảm 27 Hình 3.10 Bộ chuyển đổi nâng áp 29 Hình 3.11 Bộ chuyển đổi dùng mạng chủ động 30 Hình 3.12 Bộ chuyển đổi DC-DC xếp chồng khơng cách ly 33 Hình 3.13 Mạch cho chuyển đổi DC-DC tỉ số cao 36 Hình 3.14 Mạch cho mạch đóng cắt xen kẽ chuyển đổi tỷ số biến áp cao 36 Hình 3.15 Phân loại chuyển đổi 37 Hình 3.16 Đồ thị chuyển mạch tuyến tính hóa điển hình thiết bị công suất 39 Hình 4.1 Sơ đồ nguyên lý chuyển đổi đề xuất 41 Hình 4.2 Các trạng thái hoạt động mạch tăng áp tỷ số biến áp cao đề xuất 43 Hình 4.3 Các dạng sóng chuyển đổi chuyển đổi đề xuất 45 viii Hình 4.4 Độ lợi điện áp mạch tăng áp đề xuất 46 Hình 4.5 Mơ hình mơ mạch điện đề xuất 47 Hình 4.6 Nguyên lý điều chỉnh điện áp DC-DC tỷ số biến áp cao đề xuất 47 Hình 4.7 Trạng thái khóa bán dẫn mạch D=0.6 48 Hình 4.8 Dạng sóng dịng điện ngõ vào cuộn dây D=0.6 48 Hình 4.9 Điện áp bán dẫn D=0.6 49 Hình 4.10 Dịng điện qua bán dẫn D=0.6 49 Hình 4.11 Dịng điện chạy qua tụ D=0.6 49 Hình 4.12 Điện áp dịng điện diode D1 D=0.6 49 Hình 4.13 Dạng sóng điện áp ngõ D=0.6 49 Hình 4.14 Trạng thái khóa bán dẫn mạch D=0.7 50 Hình 4.15 Dạng sóng dịng điện ngõ vào cuộn dây D=0.7 50 Hình 4.16 Dịng điện qua bán dẫn D=0.7 50 Hình 4.17 Dịng điện chạy qua tụ D=0.7 50 Hình 4.18 Điện áp dòng điện diode D1 D=0.7 51 Hình 4.19 Dạng sóng điện áp ngõ D=0.7 51 Hình 4.20 Trạng thái khóa bán dẫn mạch D=0.8 52 Hình 4.21 Dạng sóng dịng điện ngõ vào cuộn dây D=0.8 52 Hình 4.22 Điện áp bán dẫn D=0.8 52 Hình 4.23 Dịng điện qua bán dẫn D=0.8 52 Hình 4.24 Dòng điện chạy qua tụ D=0.8 52 Hình 4.25 Điện áp dòng điện diode D1 D=0.8 52 Hình 4.26 Dạng sóng điện áp ngõ D=0.8 53 Hình 4.27 Đồ thị tỉ số điều chế tải tăng từ 500 lên 1000 W 54 Hình 4.28 Dạng sóng dịng điện ngõ vào tải tăng từ 500 lên 1000 W 54 Hình 4.29 Dạng sóng điện áp ngõ tải tăng từ 500 lên 1000 W 54 Hình 4.30 Dạng sóng dịng điện ngõ tải tăng từ 500 lên 1000 W 54 Hình 4.31 Đồ thị tỷ số thời gian tải giảm từ 900 xuống 600 W 55 ix Hình 4.32 Dạng sóng dịng điện ngõ vào tải giảm từ 900 xuống 600 W 55 Hình 4.33 Dạng sóng điện áp ngõ tải giảm từ 900 xuống 600 W 55 Hình 4.34 Dạng sóng dịng điện ngõ tải giảm từ 900 xuống 600 W 55 Hình 4.35 Đồ thị tỷ số thời gian điện áp tăng từ 400 lên 500 Vdc 56 Hình 4.36 Dạng sóng dịng điện ngõ vào điện áp tăng từ 400 lên 500 Vdc 56 Hình 4.37 Dạng sóng điện áp ngõ điện áp tăng từ 400 lên 500 Vdc 56 Hình 4.38 Dạng sóng dịng điện ngõ điện áp tăng từ 400 lên 500 Vdc 56 Hình 4.39 Đồ thị tỷ số thời gian điện áp giảm từ 600 xuống 450 Vdc 57 Hình 4.40 Dạng sóng dòng điện ngõ vào điện áp giảm từ 600 xuống 450 Vdc 57 Hình 4.41 Dạng sóng điện áp ngõ điện áp giảm từ 600 xuống 450 Vdc 57 Hình 4.42 Dạng sóng dịng điện ngõ điện áp giảm từ 600 xuống 450 Vdc 57 x Qua kết thể trên, chứng tỏ mạch có khả đưa điện áp lên cao mà không cần tỷ số thời gian cao Đây kết quan trọng để tiến hành thực nghiệm cho việc tăng áp với tỷ số biến áp cao Ngoài ra, với việc thời gian đáp ứng mạch 0.05s chứng tỏ phương pháp đề xuất cho đáp ứng nhanh theo điều kiện bên Nếu áp dụng ổn áp ngõ điện áp thu có độ ổn định cao thời gian đáp ứng thay đổi nhỏ Qua kết thu khả ổn áp mạch tốt thời gian ổn áp thay đổi tải 0.05s Kết cho ta thấy hiệu tính thực tiễn cao mạch tăng áp đề xuất 58 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 Kết luận Qua trình thực luận văn, số kết luận rút sau: − Luận văn nghiên cứu tìm hiểu vấn đề liên quan đến mạch tăng áp DC-DC có nói chung mà mạch tăng áp tỉ số biến áp cao nói riêng Các mạch điện tăng áp DC-DC tỉ số biến áp cao công suất lớn nghiên nhiều năm qua nhà khoa học giới nhiều công bố liên quan đến vấn đề đưa nội dung luận văn đề cập Tuy nhiên, với tình hình nghiên cứu ứng dụng nước tập trung ứng dụng vào mạch có sẳn nên chưa có cơng bố thực Việc tìm kiếm tài liệu thực mơ đánh giá kết đạt luận văn giúp tổng hợp gợi mở nghiên cứu nước vấn đề nâng cao hiệu hoạt động pin PV dựa mạch tăng áp DC-DC tỉ số biến áp cao − Qua nghiên cứu tài liệu mạch DC-DC tỉ số biến áp cao, luận văn đề xuất mô hình mạch tăng áp DC-DC với hiệu suất cao có khả tăng cơng suất mạch qua cách đấu nối song song nhiều tăng áp lại với Đây đóng góp có ý nghĩa quang trọng ứng dụng PV với đặc tính cơng suất điều chỉnh dãy rộng tùy thuộc nhu cầu ứng dụng khác − Với phương pháp sử dụng mạch đóng cắt xen kẽ kết hợp với tăng áp giúp mạch điện đề xuất có khả tăng áp nhanh chóng đồng thời giảm điện áp linh kiện Giảm áp định mức linh kiện có ưu điểm kinh tế vượt trội so với phương pháp khác chi phí cho linh kiện điện áp thấp rẻ nhiều so với linh kiện có điện áp định mức cao − Bằng cấu hình đề xuất, mạch tăng áp tránh tình trạng hoạt động trạng thái bất lợi với tỉ số thời gian gần Điều nâng cao 59 ổn định hệ thống tuổi thọ linh kiện trước tác động điện từ thay đổi dòng điện nhanh − Mạch có khả ổn áp ngõ với thời gian đáp ứng nhanh Đây ưu điểm lớn so sánh với mạch khóa cứng khác Việc ổn áp thực thời gian ngắn cho phép hệ thống trì điều kiện hoạt động tối ưu có thay đổi cơng suất tải 5.2 Kiến nghị hướng phát triển Tuy đạt nhiều ưu điểm mạch tăng áp DC-DC điển hình, số tồn chưa giải luận văn thực thời gian tới nghiên cứu bao gồm: − Nghiên cứu phương pháp chuyển đổi điều khiển dòng điện điện áp Nhiều ứng dụng yêu cầu cung cấp nguồn áp (điều khiển động cơ, nghịch lưu hòa lưới) có vài ứng dụng khác (ví dụ sạc pin/ắc-quy) yêu cầu nguồn dòng ổn định Do việc yêu cầu chuyển đổi qua lại phương pháp điều khiển khác tất yếu Các phương pháp điều khiển khác đề xuất phụ thuộc vào ứng dụng cụ thể nghiên cứu thêm thời gian tới − Thực mơ hình vật lý nhằm đánh giá hiệu cấu hình đề xuất dựa kết thực nghiệm thu được, đánh giá xác nhiều vấn đề phát sinh thực tế tìm thấy Điều nâng cao hiệu tính thực tiễn phương pháp tăng áp đề xuất 60 TÀI LIỆU TRÍCH DẪN [1] W Li, J Liu, J Wu, and X He, “Design and analysis of isolated ZVT boost converters for high-efficiency and high-step-up applications,” IEEE Transactions on Power Electronics, vol 22, no pp 2363–2374, 2007 [2] M Sahoo and S Kumar K, “High gain step up DC-DC converter for DC micro-grid application,” 2014 7th Int Conf Inf Autom Sustain "Sharpening Futur with Sustain Technol ICIAfS 2014, 2014 [3] S Chen, L Zhou, Q Luo, and B Zhu, “Interleaved non-isolated high step-up DC/DC converter based on the diode–capacitor multiplier,” IET Power Electron., vol 7, no 2, pp 390–397, 2014 [4] T J Liang and J H Lee, “Novel high-conversion-ratio high-efficiency isolated bidirectional DC-DC converter,” IEEE Trans Ind Electron., vol 62, no 7, pp 4492–4503, 2015 [5] M S Bhaskar, N Sreeramulareddy, R K P Kumar, and Y B S S Gupta, “A novel high step-up DC-DC multilevel buck-boost converter using voltagelift switched-inductor cell,” Proc ICCCS 2014 - IEEE Int Conf Comput Commun Syst., no c, pp 271–275, 2014 [6] S Choi, V G Agelidis, J Yang, D Coutellier, and P Marabeas, “Analysis, design and experimental results of a floating-output interleaved-input boostderived DC–DC high-gain transformer-less converter,” IET Power Electron., vol 4, no 1, p 168, 2011 [7] H Athab, A Yazdani, and B Wu, “A transformerless DC-DC converter with large voltage ratio for MV DC grids,” IEEE Trans Power Deliv., vol 29, no 4, pp 1877–1885, 2014 [8] N Denniston, A M Massoud, S Ahmed, and P N Enjeti, “Multiple-module high-gain high-voltage DCDC transformers for offshore wind energy systems,” IEEE Trans Ind Electron., vol 58, no 5, pp 1877–1886, 2011 [9] M Armstrong, D J Atkinson, C M Johnson, and T D Abeyasekera, “Low 61 order harmonic cancellation in a grid connected multiple inverter system via current control parameter randomization,” IEEE Trans Power Electron., vol 20, no 4, pp 885–892, 2005 [10] M Armstrong, D J Atkinson, C M Johnson, and T D Abeyasekera, “AutoCalibrating DC Link Current Sensing Technique for Transformerless, Grid Connected, H-Bridge Inverter Systems,” IEEE Trans Power Electron., vol 21, no 5, pp 1385–1393, Sep 2006 [11] J T Bialasiewicz, “Renewable Energy Systems With Photovoltaic Power Generators: Operation and Modeling,” IEEE Trans Ind Electron., vol 55, no 7, pp 2752–2758, 2008 [12] K Tseng, C Huang, and W.-Y Shih, “A High Step-Up Converter With a Voltage Multiplier Module for a Photovoltaic System,” IEEE Trans Power Electron., vol 28, no 6, pp 3047–3057, Jun 2013 [13] S Green, D J Atkinson, B C Mecrow, A G Jack, and B Green, “Fault tolerant, variable frequency, unity power factor converters for safety critical PM drives,” IEE Proc - Electr Power Appl., vol 150, no 6, p 663, 2003 [14] C G C Branco, C M T Cruz, R P Torrico-Bascopé, and F L M Antunes, “A nonisolated single-phase UPS topology with 110-V/220-V input-output voltage ratings,” IEEE Trans Ind Electron., vol 55, no 8, pp 2974–2983, 2008 [15] R P Torrico-Bascope, D S Oliveira, C G C Branco, and F L M Antunes, “A UPS With 110-V/220-V Input Voltage and High-Frequency Transformer Isolation,” IEEE Trans Ind Electron., vol 55, no 8, pp 2984–2996, Aug 2008 [16] S S Lee, S W Choi, and G W Moon, “High-efficiency active-clamp forward converter with transient current build-up (TCB) ZVS technique,” IEEE Trans Ind Electron., vol 54, no 1, pp 310–318, 2007 [17] A Emadi, Young Joo Lee, and K Rajashekara, “Power Electronics and Motor Drives in Electric, Hybrid Electric, and Plug-In Hybrid Electric 62 Vehicles,” IEEE Trans Ind Electron., vol 55, no 6, pp 2237–2245, 2008 [18] Q Zhao and F C Lee, “High-efficiency, high step-up DC-DC converters,” IEEE Trans Power Electron., vol 18, no 1, pp 65–73, 2003 [19] Y Hu and M M Jovanović, “High-intensity-discharge lamp ballast with igniter driven by dual-frequency inverter,” Conf Proc - IEEE Appl Power Electron Conf Expo - APEC, pp 268–273, 2007 [20] B Sri Revathi and M Prabhakar, “Non isolated high gain DC-DC converter topologies for PV applications – A comprehensive review,” Renew Sustain Energy Rev., vol 66, pp 920–933, 2016 [21] X Feng, J Liu, and F C Lee, “Impedance specifications for stable DC distributed power systems,” IEEE Trans Power Electron., vol 17, no 2, pp 157–162, 2002 [22] R Watson, F C Lee, and G C Hua, “Utilization of an active-clamp circuit to achieve soft switching in flyback converters,” IEEE Trans Power Electron., vol 11, no 1, pp 162–169, 1996 [23] F Crescimbini, A Lidozzi, G Lo Calzo, and Solero, “High-Speed Electric Drive for Exhaust Gas Energy Recovery Applications,” Ind Electron IEEE Trans., vol 61, no 6, pp 2998–3011, 2014 [24] W Li and X He, “Review of Nonisolated High-Step-Up DC / DC Converters in Photovoltaic Grid Connected Applications,” IEEE Trans Ind Electron., vol 58, no 4, pp 1239–1250, 2011 [25] M A Khan, A Ahmed, I Husain, Y Sozer, and M Badawy, “Performance Analysis of Bidirectional DC–DC Converters for Electric Vehicles,” IEEE Trans Ind Appl., vol 51, no 4, pp 3442–3452, Jul 2015 [26] T Dragicevic, X Lu, J Vasquez, and J Guerrero, “DC Microgrids–Part I: A Review of Control Strategies and Stabilization Techniques,” IEEE Trans Power Electron., vol 31, no 7, pp 1–1, 2015 [27] S Luo and I Batarseh, “A review of distributed power systems part I: DC distributed power system,” IEEE Aerosp Electron Syst Mag., vol 20, no 63 II, pp 5–15, 2005 [28] W Li and X He, “Review of nonisolated high-step-up DC/DC converters in photovoltaic grid-connected applications,” IEEE Trans Ind Electron., vol 58, no 4, pp 1239–1250, 2011 [29] M Prudente, L L Pfitscher, G Emmendoerfer, E F Romaneli, and R Gules, “Voltage multiplier cells applied to non-isolated DC-DC converters,” IEEE Trans Power Electron., vol 23, no 2, pp 871–887, 2008 [30] S Lee, P Kim, and S Choi, “High step-up soft-switched converters using voltage multiplier cells,” IEEE Trans Power Electron., vol 28, no 7, pp 3379–3387, 2013 [31] G Spiazzi, P Mattavelli, and A Costabeber, “High Step-Up Ratio Flyback Converter With Active Clamp and Voltage Multiplier,” IEEE Trans Power Electron., vol 26, no 11, pp 3205–3214, Nov 2011 [32] J.-F Chen, R.-Y Chen, and T.-J Liang, “Study and Implementation of a Single-Stage Current-Fed Boost PFC Converter With ZCS for High Voltage Applications,” IEEE Trans Power Electron., vol 23, no 1, pp 379–386, Jan 2008 [33] L H Diaz-Saldierna, J A Morales-Saldaña, J Leyva-Ramos, and M G Ortiz-Lopez, “Switching regulator using a quadratic boost converter for wide DC conversion ratios,” IET Power Electron., vol 2, no 5, pp 605–613, Sep 2009 [34] Fang Lin Luo and Hong Ye, “Positive output super-lift converters,” IEEE Trans Power Electron., vol 18, no 1, pp 105–113, Jan 2003 [35] Y Deng, Q Rong, W Li, Y Zhao, J Shi, and X He, “Single-Switch High Step-Up Converters With Built-In Transformer Voltage Multiplier Cell,” IEEE Trans Power Electron., vol 27, no 8, pp 3557–3567, Aug 2012 [36] S.-J Jang, C.-Y Won, B.-K Lee, and J Hur, “Fuel Cell Generation System With a New Active Clamping Current-Fed Half-Bridge Converter,” IEEE Trans Energy Convers., vol 22, no 2, pp 332–340, Jun 2007 64 [37] S.-H Lee, C.-Y Park, J.-M Kwon, and B.-H Kwon, “Hybrid-Type FullBridge DC/DC Converter With High Efficiency,” IEEE Trans Power Electron., vol 30, no 8, pp 4156–4164, Aug 2015 [38] M Pahlevaninezhad, P Das, J Drobnik, P K Jain, and A Bakhshai, “A Novel ZVZCS Full-Bridge DC/DC Converter Used for Electric Vehicles,” IEEE Trans Power Electron., vol 27, no 6, pp 2752–2769, Jun 2012 [39] H Wu and Y Xing, “Families of forward converters suitable for wide input voltage range applications,” IEEE Trans Power Electron., vol 29, no 11, pp 6006–6017, 2014 [40] X Kong and A M Khambadkone, “Analysis and Implementation of a High Efficiency, Interleaved Current-Fed Full Bridge Converter for Fuel Cell System,” IEEE Trans Power Electron., vol 22, no 2, pp 543–550, Mar 2007 [41] S K Han, H K Yoon, G W Moon, M J Youn, Y H Kim, and K H Lee, “A new active clamping zero-voltage switching PWM current-fed half-bridge converter,” IEEE Trans Power Electron., vol 20, no 6, pp 1271–1279, 2005 [42] Q Li and P Wolfs, “A Current Fed Two-Inductor Boost Converter With an Integrated Magnetic Structure and Passive Lossless Snubbers for Photovoltaic Module Integrated Converter Applications,” IEEE Trans Power Electron., vol 22, no 1, pp 309–321, Jan 2007 [43] C W Tsang, M P Foster, D A Stone, and D T Gladwin, “Analysis and Design of LLC Resonant Converters With Capacitor–Diode Clamp Current Limiting,” IEEE Trans Power Electron., vol 30, no 3, pp 1345–1355, Mar 2015 [44] R Gopinath, S Kim, J H Hahn, P N Enjeti, M B Yeary, and J W Howze, “Development of a low cost fuel cell inverter system with DSP control,” IEEE Trans Power Electron., vol 19, no 5, pp 1256–1262, 2004 [45] L Huber and M M Jovanovic, “A design approach for server power supplies 65 for networking applications,” in APEC 2000 Fifteenth Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (Cat No.00CH37058), 2000, vol 2, pp 1163–1169 [46] Wuhua Li, Lingli Fan, Yi Zhao, Xiangning He, Dewei Xu, and Bin Wu, “High-Step-Up and High-Efficiency Fuel-Cell Power-Generation System With Active-Clamp Flyback–Forward Converter,” IEEE Trans Ind Electron., vol 59, no 1, pp 599–610, Jan 2012 [47] Tsai-Fu Wu and Shih-An Liang, “A systematic approach to developing single-stage soft switching PWM converters,” IEEE Trans Power Electron., vol 16, no 5, pp 581–593, 2001 [48] Tsai-Fu Wu and Te-Hung Yu, “Unified approach to developing single-stage power converters,” IEEE Trans Aerosp Electron Syst., vol 34, no 1, pp 211–223, 1998 [49] L H S C Barreto, E A A Coelho, V J Farias, J C DeOliveira, L C DeFreitas, and J B Vieira Jr., “A Quasi-Resonant Quadratic Boost Converter Using a Single Resonant Network,” IEEE Trans Ind Electron., vol 52, no 2, pp 552–557, Apr 2005 [50] B Mahdavikhah and A Prodic, “Low-Volume PFC Rectifier Based on Nonsymmetric Multilevel Boost Converter,” IEEE Trans Power Electron., vol 30, no 3, pp 1356–1372, Mar 2015 [51] M T Zhang, Yimin Jiang, F C Lee, and M M Jovanovic, “Single-phase three-level boost power factor correction converter,” in Proceedings of 1995 IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition - APEC’95, 1995, vol 2, pp 434–439 [52] B Axelrod, Y Berkovich, and A Ioinovici, “Switched-Capacitor/SwitchedInductor Structures for Getting Transformerless Hybrid DC–DC PWM Converters,” IEEE Trans Circuits Syst I Regul Pap., vol 55, no 2, pp 687– 696, Mar 2008 [53] E H Ismail, M A Al-Saffar, A J Sabzali, and A A Fardoun, “A family of 66 single-switch PWM converters with high step-up conversion ratio,” IEEE Trans Circuits Syst I Regul Pap., vol 55, no 4, pp 1159–1171, 2008 [54] O Abutbul, A Gherlitz, Y Berkovich, and A Ioinovici, “Step-up switchingmode converter with high voltage gain using a switched-capacitor circuit,” IEEE Trans Circuits Syst I Fundam Theory Appl., vol 50, no 8, pp 1098– 1102, Aug 2003 [55] C K Cheung, S C Tan, C K Tse, and A Ioinovici, “On energy efficiency of switched-capacitor converters,” IEEE Trans Power Electron., vol 28, no 2, pp 862–876, 2013 [56] On-Cheong Mak, Yue-Chung Wong, and A Ioinovici, “Step-up DC power supply based on a switched-capacitor circuit,” IEEE Trans Ind Electron., vol 42, no 1, pp 90–97, 1995 [57] Fan Zhang, Lei Du, Fang Zheng Peng, and Zhaoming Qian, “A New Design Method for High-Power High-Efficiency Switched-Capacitor DC–DC Converters,” IEEE Trans Power Electron., vol 23, no 2, pp 832–840, Mar 2008 [58] Lung-Sheng Yang, Tsorng-Juu Liang, and Jiann-Fuh Chen, “Transformerless DC–DC Converters With High Step-Up Voltage Gain,” IEEE Trans Ind Electron., vol 56, no 8, pp 3144–3152, Aug 2009 [59] Fang Lin Luo and Hong Ye, “Negative output super-lift converters,” IEEE Trans Power Electron., vol 18, no 5, pp 1113–1121, Sep 2003 [60] H Ye and F L Luo, “Hybrid split capacitors and split inductors applied in positive output super-lift Luo-converters,” IET Power Electron., vol 6, no 9, pp 1759–1768, Nov 2013 [61] Y Berkovich, R Madar, B Axelrod, and A Twina, “Improved Luo converter modifications with increasing voltage ratio,” IET Power Electron., vol 8, no 2, pp 202–212, 2015 [62] Y Tang, T Wang, and Y He, “A switched-capacitor-based active-network converter with high voltage Gain,” IEEE Trans Power Electron., vol 29, no 67 6, pp 2959–2968, 2014 [63] Y Tang, D Fu, T Wang, and Z Xu, “Analysis of active-network converter with coupled inductors,” IEEE Trans Power Electron., vol 30, no 9, pp 4874–4882, 2015 [64] Shih-Kuen Changchien, Tsorng-Juu Liang, Jiann-Fuh Chen, and Lung-Sheng Yang, “Novel High Step-Up DC–DC Converter for Fuel Cell Energy Conversion System,” IEEE Trans Ind Electron., vol 57, no 6, pp 2007– 2017, Jun 2010 [65] Wuhua Li, Weichen Li, Yan Deng, and Xiangning He, “Single-Stage SinglePhase High-Step-Up ZVT Boost Converter for Fuel-Cell Microgrid System,” IEEE Trans Power Electron., vol 25, no 12, pp 3057–3065, Dec 2010 [66] T F Wu, Y S Lai, J C Hung, and Y M Chen, “Boost converter with coupled inductors and buck-boost type of active clamp,” IEEE Trans Ind Electron., vol 55, no 1, pp 154–162, 2008 [67] C Y Inaba, Y Konishi, and M Nakaoka, “High frequency PWM controlled step-up chopper type DC–DC power converters with reduced peak switch voltage stress,” IEE Proc - Electr Power Appl., vol 151, no 1, p 47, 2004 [68] R.-J Wai and R.-Y Duan, “High-Efficiency Power Conversion for Low Power Fuel Cell Generation System,” IEEE Trans Power Electron., vol 20, no 4, pp 847–856, 2005 [69] T J Liang, S M Chen, L S Yang, J F Chen, and A Ioinovici, “Ultra-large gain step-up switched-capacitor DC-DC converter with coupled inductor for alternative sources of energy,” IEEE Trans Circuits Syst I Regul Pap., vol 59, no 4, pp 864–874, 2012 [70] K B Park, G W Moon, and M J Youn, “Nonisolated high step-up stacked converter based on boost-integrated isolated converter,” IEEE Trans Power Electron., vol 26, no 2, pp 577–587, 2011 [71] K B Park, G W Moon, and M J Youn, “Nonisolated high step-up boost converter integrated with sepic converter,” IEEE Trans Power Electron., vol 68 25, no 9, pp 2266–2275, 2010 [72] K C Tseng and T J Liang, “Novel high-efficiency step-up converter,” IEE Proc - Electr Power Appl., vol 151, no 2, p 182, 2004 [73] S Park, Y Park, S Choi, W Choi, and K.-B Lee, “Soft-Switched Interleaved Boost Converters for High Step-Up and High-Power Applications,” IEEE Trans Power Electron., vol 26, no 10, pp 2906–2914, Oct 2011 [74] K Tseng and C Huang, “High Step-Up High-Efficiency Interleaved Converter With Voltage Multiplier Module for Renewable Energy System,” IEEE Trans Ind Electron., vol 61, no 3, pp 1311–1319, Mar 2014 [75] M H Rashid, “Power Electronics Circuits, Devices, and Applications,” in Power Electronics Handbook, T Edition, Ed Pearson Education Inc, 2004, p 1397 [76] C.-M Lai and Y.-H Liao, “Modeling, Analysis, and Design of an Interleaved Four-Phase Current-Fed Converter With New Voltage Multiplier Topology,” IEEE Trans Ind Appl., vol 49, no 1, pp 208–222, Jan 2013 [77] Y Zhao, X Xiang, C Li, Y Gu, W Li, and X He, “Single-Phase High Stepup Converter With Improved Multiplier Cell Suitable for Half-Bridge-Based PV Inverter System,” IEEE Trans Power Electron., vol 29, no 6, pp 2807– 2816, Jun 2014 [78] Rong-Jong Wai, Chung-You Lin, Rou-Yong Duan, and Yung-Ruei Chang, “High-Efficiency Power Conversion System for Kilowatt-Level Stand-Alone Generation Unit With Low Input Voltage,” IEEE Trans Ind Electron., vol 55, no 10, pp 3702–3714, Oct 2008 [79] D Hyun-Lark, “Improved ZVS DC-DC Converter With a High Voltage Gain and a Ripple-Free Input Current,” Circuits Syst I Regul Pap IEEE Trans., vol 59, no 4, pp 846–853, 2012 [80] Y P Hsieh, J F Chen, T J Liang, and L S Yang, “Novel high step-up DCDC converter with coupled-inductor and switched-capacitor techniques for a 69 sustainable energy system,” IEEE Trans Power Electron., vol 26, no 12, pp 3481–3490, 2011 [81] S M Chen, T J Liang, L S Yang, and J F Chen, “A boost converter with capacitor multiplier and coupled inductor for AC module applications,” IEEE Trans Ind Electron., vol 60, no 4, pp 1503–1511, 2013 [82] Xuefeng Hu and Chunying Gong, “A DC–DC Converter Integrating High Voltage Coupled-Inductor Gain and Diode–Capacitor Techniques,” IEEE Trans Power Electron., vol 29, no 2, pp 789–800, 2014 [83] F L Tofoli, D De Souza Oliveira, R P Torrico-Bascopé, and Y J A Alcazar, “Novel nonisolated high-voltage gain DC-DC converters based on 3SSC and VMC,” IEEE Trans Power Electron., vol 27, no 9, pp 3897– 3907, 2012 [84] W Li, W Li, X He, D Xu, and B Wu, “General derivation law of nonisolated high-step-up interleaved converters with built-in transformer,” IEEE Trans Ind Electron., vol 59, no 3, pp 1650–1661, 2012 [85] R Raja, A Jagadeesan, R Princelynjebakiruba, and C Navabalachandru, “An efficient high-step-up interleaved with a common active clamp DC-DC converter for electric vehicle,” 2013 Int Conf Energy Effic Technol Sustain ICEETS 2013, vol 26, no 1, pp 760–764, 2013 [86] G A L Henn, R N A L Silva, P P Praỗa, L H S C Barreto, and D S Demercil, “Interleaved-boost converter with high voltage gain,” IEEE Trans Power Electron., vol 25, no 11, pp 2753–2761, 2010 [87] Guichao Hua, Ching-Shan Leu, Yimin Jiang, and F C Y Lee, “Novel zerovoltage-transition PWM converters,” IEEE Trans Power Electron., vol 9, no 2, pp 213–219, Mar 1994 [88] Chao-Cheng Wu and Chung-Ming Young, “New ZVT-PWM DC/DC converters using active snubber,” IEEE Trans Aerosp Electron Syst., vol 39, no 1, pp 164–175, Jan 2003 70 [89] Y Jang, M M Jovanović, K H Fang, and Y M Chang, “High-power-factor soft-switched boost converter,” IEEE Trans Power Electron., vol 21, no 1, pp 98–104, 2006 [90] J Zhang, J Lai, R Kim, and W Yu, “High-Power Density Design of a SoftSwitching High-Power Bidirectional dc–dc Converter,” IEEE Trans Power Electron., vol 22, no 4, pp 1145–1153, Jul 2007 71 ... nhận dựa kết mơ hình hóa mơ Nghiên cứu thực phạm vi nghiên cứu phương pháp xây dựng tăng áp có tỷ số biến áp cao 1.6 Điểm luận văn Nghiên cứu mạch DC- DC tỷ số biến áp cao có ý nghĩa thiết thực... đổi DC- DC tỉ số biến áp cao 35 3.5 Phân loại chuyển đổi DC- DC không cách ly 36 3.5.1 Các chuyển đổi DC- DC tỉ số biến áp không cao 37 3.5.2 Các chuyển đổi DC- DC tỉ số biến áp cao. .. đổi tăng áp cao tương lai 35 Hình 3.13 Mạch cho chuyển đổi DC- DC tỉ số cao Hình 3.14 Mạch cho mạch đóng cắt xen kẽ chuyển đổi tỷ số biến áp cao 3.5 Phân loại chuyển đổi DC- DC không cách ly Một số