Topologieën van stroomomzetters voor toepassingen met hoogspanningsversterking en gepulseerde stroom

Het gebruik van hernieuwbare energie is behoorlijk toegenomen als reactie op broeikasproblemen, zoals klimaatverandering en het broeikaseffect. Zonnepanelen, brandstofcellen, windenergie zijn ontstaan als oplossingen die de CO2-uitstoot verminderen, maar ze hebben allemaal het nadeel dat de geproduceerde gelijkspanning of gelijkstroom te laag is voor verschillende toepassingen. Daarom is in elk systeem voor hernieuwbare energie een subsysteem nodig dat verantwoordelijk is voor het verhogen of verhogen van de spanning/stroom om aan de toepassingsnormen te voldoen. Als reactie op deze eis verschenen de High Gain Converters (HGC) die veel worden gebruikt vanwege de noodzaak van hoge spanning/stromen in stroomtoepassingen. Zoals energieopslag van hoogspanning in batterijen, netaansluiting van hernieuwbare bronnen, Elektrische vliegtuigen of elektrische voertuigen. Er zijn verschillende topologieën van high-gain-converters, er zijn bijvoorbeeld van buck-boost-converters afgeleide converters zoals de SEPIC, Cuk, Zeta, Luo, onder andere, die spannings- of stroomverhogingen kunnen uitvoeren, maar deze circuits hebben last van schakelstress, ESR verliezen, diode reverse recovery wanneer de DC-spanningsbus te hoog is. Daarnaast zijn er geïsoleerde omvormers die een transformatoromwentelingsverhouding gebruiken om de spanning of stroom te verhogen, deze hebben een hoog rendement en een laag aantal halfgeleiderapparaten, maar vanwege de lekinductantie van de transformator produceert het hoogspanningspieken op schakelaars in TURN OFF staat die de schakelapparaten gemakkelijk kan overweldigen bij het schakelen op hogere frequenties. Momenteel maken meercellige converters de implementatie van hoge stroom-/spanningsversterking mogelijk, waarbij het gebruik van transformatoren wordt vermeden, de grootte van de converter en de belasting van de halfgeleiderinrichtingen wordt verminderd, waardoor een hoog rendement met hoge vermogensdichtheden wordt bereikt. De studie van high-gain converters heeft verschillende takken van studie. Een daarvan was het werkingsprincipe van elk van de verschillende bestaande topologieën; hun voor- en nadelen, de verschillende modulatiestrategieën, de modellering van de omzetter en het ontwerp van adequate regelstrategieën. Evenzo impliceert de implementatie van een HGC de studie van het juiste ontwerp van de PCB, de analyse van mogelijke nadelen die kunnen optreden, zoals EMI, distributie van de apparaten en thermische overwegingen. Dit proefschrift is gebaseerd op de studie van verschillende topologieën van high gain converters voor hernieuwbare energiebronnen.