Subscribe to the gold package and get unlimited access to Shamra Academy
Register a new userDesign and Implementation of the inductor in DC-DC Boost converters
تصميم و تنفيذ الملف في المبدل الرافع للتوتر المستمر
1697
1 53
0
(
0
)
Created by
Shamra Editor
Ask ChatGPT about the research
تحتاج منابع التوتر المستمر مثل الخلايا الشمسية إلى رفع توتر خرجها لتحقيق ظروف تشغيل مناسبة لأحمالها. لذا غالباً ما تزود هذه الأنظمة بتقنيات الكترونيات القدرة بشكل عام و بمبدلات رافعة للتوتر المستمر بشكل خاص. يقدم البحث نموذجا رياضيا و خوارزمية لتصميم المبدل الرافع للتوتر من أجل قيم مختارة و بالتالي معرفة قيم عناصره و أهمها الملف. و استنادا إلى الخوارزمية المنجزة تم نمذجة و محاكاة دارة المبدل في بيئة ماتلاب/سيميولينك و ذلك لتحميل تأثير تغيير محارضة الملف في المبدل الرافع بشكل عام. بينت نتائج الإختبارات الحاسوبية دور الملف في تحديد نمط عمل المبدل كنمط مستمر أو متقطع. كما تضمن البحث النموذج الرياضي و الخوارزمية لتصميم الملف من حيث نواته نوعا و شكلا و ناقلا و من حيث عدد اللفات. تم اختيار الفيريت كمادة النواة للتقليل من الضياعات في حالة العمل على الترددات العالية، و تم تنفيذ الملف مخبريا و قيست محارضة الملف عمليا بعدة طرق.وضعت خوارزمية لبرنامج في بيئة الماتلاب/GUI بحيث تمكننا من إدخال بعض البيانات في الدخل (توتر الدخل و الخرج، التردد، الاستطاعة، تموج تيار الملف النسبي المئوي المسموح به) للحصول على عامل الدور المطلوب و تيار الملف الأصغري و الأعظمي المتوقع مروره و عدد اللفات، و المفاقيد في الملف .
The DC sources like fuel cells, solar cells, storage units need to raise its output voltage in order to match load requirements. So often these systems are equipped with Power Electronics techniques in general and DC-DC booster converters in particular. The paper provides the mathematical model and algorithm for designing the booster converter with selected values in order to define the values of the most important parameters of its components including inductor parameters. Based on the developed algorithm, a simulation of the system is conducted in MATLAB / Simulink environment to analyze the impact of changing the inductor inductance on booster performance. Also the paper includes the mathematical model and algorithm for designing the booster inductor in terms of material, conductor type and shape of core and number of windings. Based on the design results, the inductor has been implemented completely in the laboratory. The inductance of the implemented inductor has been measured using a number of measuring methods to make sure of its value and match it with the theoretical values of design. Finally, the developed algorithm has been translated into a program in an environment Matlab / GUI , with which several computer tests have been performed.
Artificial intelligence review:
Research summary
تتناول هذه الورقة البحثية تصميم وتنفيذ الملف في المبدل الرافع للتوتر المستمر (DC-DC Boost Converter)، الذي يستخدم بشكل واسع في تنظيم منابع الطاقة المستمرة مثل الخلايا الشمسية. يهدف البحث إلى تقديم نموذج رياضي وخوارزمية لتصميم المبدل الرافع للتوتر وتحديد قيم عناصره الأساسية، مع التركيز على الملف. تم استخدام بيئة ماتلاب/سيميولينك لنمذجة ومحاكاة دارة المبدل، وتحليل تأثير تغيير محارضة الملف على أداء المبدل. أظهرت النتائج دور الملف في تحديد نمط عمل المبدل كنمط مستمر أو متقطع. كما تضمنت الدراسة تصميم الملف من حيث نواته، نوعه، شكله، وعدد لفاته، واختيار مادة الفيريت لتقليل الضياعات عند العمل على الترددات العالية. تم تنفيذ الملف مخبريًا وقياس محارضته بعدة طرق للتأكد من مطابقتها للقيم النظرية. أخيرًا، تم تطوير برنامج في بيئة ماتلاب/GUI لإدخال بعض البيانات والحصول على القيم المطلوبة لعامل الدور، تيار الملف، وعدد لفاته، والمفاقيد في الملف.
Critical review
دراسة نقدية: تقدم هذه الورقة البحثية مساهمة قيمة في مجال تصميم المبدلات الرافعة للتوتر المستمر، خاصة من خلال التركيز على تصميم الملف وتحليل تأثيره على أداء المبدل. ومع ذلك، يمكن الإشارة إلى بعض النقاط التي قد تعزز من قيمة البحث. أولاً، كان من الممكن تقديم المزيد من التفاصيل حول كيفية اختيار مادة الفيريت وتبرير هذا الاختيار بشكل أعمق. ثانيًا، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى تأثير العوامل البيئية مثل درجة الحرارة على أداء الملف والمبدل. أخيرًا، كان من الممكن تحسين العرض البصري للنتائج من خلال استخدام المزيد من الرسوم البيانية التوضيحية. بشكل عام، البحث مفيد ويقدم إسهامات هامة، ولكن يمكن تحسين بعض الجوانب لتقديم صورة أكثر شمولية ودقة.
Questions related to the research
-
ما هو الهدف الرئيسي من البحث؟
الهدف الرئيسي من البحث هو تصميم الملف في دارة المبدل الرافع للتوتر المستمر وتنفيذه مخبريًا، وتحليل تأثير محارضة الملف على أداء المبدل.
-
ما هي البيئة البرمجية المستخدمة في نمذجة ومحاكاة دارة المبدل؟
تم استخدام بيئة ماتلاب/سيميولينك لنمذجة ومحاكاة دارة المبدل.
-
ما هي المادة المستخدمة في نواة الملف ولماذا تم اختيارها؟
تم اختيار مادة الفيريت لنواة الملف لتقليل الضياعات عند العمل على الترددات العالية.
-
ما هي الطرق المستخدمة لقياس محارضة الملف مخبريًا؟
تم قياس محارضة الملف مخبريًا باستخدام ثلاث طرق: جهاز Metrex IX 3131، مقياس Meterman - LCRMeter، وتشكيل دارة طنين مع مكثف.
References used
ALDAHIM,GH. ; NATSHEH, A. ; OIRKOZAK, H. 2012, Control of Chaotic Behavior in Parallel-Connected DC-DC Boost Converters. Energy Procedia/Elsevier Vol 18, 1286- 1290
ALDAHIM, GH. ; Oirekozek, H. ; Sakka, Z. 2013, Impact of Inductor Resistance on the Dynamic Behavior of a DC– DC Boost Converter Using Bifurcation and Chaos Theory. Energy Procedia/Elsevier
ERICKSON ,R. W.; Maximovic', D. 2004 , Fundamentals of Power Electronics.2nd. ed., Kluwer Academic Publishers New York, Boston, Dordrecht, London, Moscow. 560p
LEUCHTER, J. ; BAUER, P. ; BOJDA, P. 2007, bidirectional dc- dc converters for super capacitor based energy buffer for electrical gen-sets. Rerucha Vladimir
MOHAN,N.; UNDELAND,T.M.; Robbins,W.P.1995, Power electronics - Converters, Application, and Design .2nd. ed., John Willey & Sons, 540p
rate research
Read More
This research is a study of a new control method of switching non-isolated
dc-dc boost converters used in Photovoltaic systems. This method is called
Sliding Mode Control (SMC), which is considered as an alternative to other
methods, to keep a sta
ble and constant output voltage by changing the input
voltage and load current. The analyzing method of the switching nonisolated
dc-dc boost converters using SMC shows the same complexity of
Clasic circuits, but it gives an increasing potential and a high-dynamic
response to ensure a constant output voltage reaches to 40volt by changing
the input voltage in the range (16-21volt) and the load (8-13Ω). Methods to
measure the accuracy, error, and efficiency of maximum power point
trackers (MPPT) have been identified and presented in a schematic way,
together with definitions of terms and calculations.
This research introduce a detailed study of designing high efficiency
100W DC-DC Boost Converter for standalone photovoltaic system
and practical implementation of it’s circuit, by selecting the best
elements with less loss in power in the tow des
igns,to reach the best
efficiency by theoretical calculations and simulation in ORCA, and
compare the results with the practical implementation. Also this
research shows a study of effect of frequency variation on the
efficiency of the converter.
This research deals with improving the efficiency of solar photovoltaic (PV) power
systems using a Maximum Power Point Tracker controller (MPPT controller), based in his
work on the Maximum Power Point Tracking techniques via the direct control met
hod.
Which used to control the duty cycle of DC-DC Voltage Converter, to achieve the
photovoltaic system works at a Maximum Power Point under different atmospheric
changes of the solar insolation and ambient temperature. In this context, our work is
focused on the simulation of the components of the power generating system, such as the
photovoltaic system, DC-DC Boost Converter and a MPPT controller in Matlab/Simulink
environment. The simulating of the MPPT controller was based on several algorithms such
as: Constant Voltage algorithm, Perturb and Observe algorithm and Incremental
Conductance algorithm by using Embedded MATLAB function. The simulation results
showed the effectiveness of the MPPT controller to increase the photovoltaic system power
compared with non-use of a MPPT controller. The results also showed the best
performance of MPPT controller based on Perturb and Observe and Incremental
Conductance algorithm, compared with constant voltage algorithm in tracking the
Maximum Power Point under atmospheric changes.
The main goal of this search is to design maximum solar power batteries charging
system, Maximum power point tracking (MPPT) system is used in the photovoltaic (PV)
system consisting of a buck-boost Direct Current DC/DC converter, which is controll
ed by
a microcontroller unit, The microcontroller is programmed with a simple and reliable
MPPT called Incremental Conductance (InCond).
The designed battery charger was tested, and the results obtained had insured about
the permanent control on the battery charging.
Comparison study was done, with PWM solar charger controller, it was obvious by
The experimental results, that the battery get charged in a very short time period
considering of the solar sun light hours per day, and the characteristics of the used solar
panel, which confirm the reliable performance of the suggested charging system.
This paper offer a designed module for buck-boost DC-DC converter, able to solve
unsteady charging voltage problem, due to constant decreasing scale of transformers and
grid or solar panel voltage drop, this module has been designed using fuzzy log
ic in PWM
control and simulated in matlab and all test and its results illustrated the suitable figure.
Log in to be able to interact and post comments
comments
Fetching comments
Sign in to be able to follow your search criteria
