การพัฒนาวงจรคอนเวอร์เตอร์ชนิดเพิ่มแรงดันที่มีอัตราขยายแรงดันค่าสูงสำหรับระบบเก็บเกี่ยวพลังงานจากสิ่งแวดล้อม

Development of High Step-Up Boost Converters for Energy Harvesting Systems

Name: ธีระพล ฤทธิศาสตร์

Address: อำเภอเมือง จังหวัดแพร่

keyword: การเพิ่มประสิทธิภาพ

; แผงเซลล์แสงอาทิตย์

; ดีซีทูดีซีคอนเวอร์เตอร์แบบเพิ่มแรงดัน

; อัตราการขยาย

; วงจรสนับเบอร์แบบพาสซีฟ

; Performance enhancement

; Solar photovoltaic

; Dc to Dc boost converter

; Gain

; Passive lossless snubber

Abstract: งานวิจัยนี้นำเสนอวงจรดีซีทูดีซีคอนเวอร์เตอร์แบบเพิ่มแรงดันที่มีอัตราการขยายแรงดันค่าสูง และมีค่าสูญเสียต่ำโดยใช้เทคนิคการเกิดสวิทช์แบบนุ่มนวลเพื่อแก้ปัญหาข้อจำกัดอัตราการขยายแรงดันที่มีค่าไม่สูงพอที่จะนำไปใช้งานร่วมกับไมโครอินเวอร์เตอร์ที่ทำหน้าที่จ่ายกระแสไฟฟ้ากระแสสลับเข้าสู่ระบบไฟฟ้าในการเก็บเกี่ยวพลังงาน โดยที่วงจรดีซีทูดีซีคอนเวอร์เตอร์แบบเพิ่มแรงดันที่มีอัตราการขยายแรงดันค่าสูงที่นำเสนอนั้นใช้วิธีฝากแรงดันไฟฟ้าที่คาปาซิเตอร์ซึ่งสามารถขยายแรงดันได้เป็นจำนวนเท่า ขึ้นอยู่กับการต่อชุดไดโอดและคาปาซิเตอร์ และได้ทำการลดค่าสูญเสียที่เกิดขึ้นในวงจร โดยติดตั้งวงจรสนับเบอร์แบบพาสซีฟ เพื่อลดการสูญเสียที่เกิดจากการสวิทช์โดยใช้เทคนิคการเกิดสวิทช์แบบนุ่มนวล ซึ่งเป็นผลมาจากการเกิดสภาวะเรโซแนนซ์ของอินดักเตอร์สนับเบอร์ และคาปาซิเตอร์สนับเบอร์ โดยมีไดโอดทำหน้าที่หยุดสภาวะเรโซแนนซ์ การจำลองการทำงานของวงจรใช้โปรแกรม PSIM โดยจำลองการใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาด 340W กับวงจรที่นำเสนอที่ความถี่สวิทช์ 50kHz ค่าอินดักเตอร์ 1mH และค่าคาปาซิเตอร์ 1uF รวมไปถึงอินดักเตอร์สนับเบอร์ 16uH และคาปาซิเตอร์สนับเบอร์ 5nF ผลที่ได้จากการจำลองการทำงานแสดงให้เห็นว่าวงจรดีซีทูดีซีคอนเวอร์เตอร์แบบเพิ่มแรงดันที่นำเสนอสามารถเพิ่มอัตราการขยายได้จริง และสามารถลดการสูญเสียที่เกิดจากการสวิทช์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของวงจรได้จริง

Abstract: This research presents a DC-to-DC boost converter circuit with high voltage gain and low loss by using soft-switching technique to solve the limitation of the voltage gain rate that is not high enough to be used in conjunction with a micro-inverter that supplies AC power to the energy harvesting power system. The proposed high voltage gain DC-to-DC boost converter circuit deposits a voltage at the capacitor which can be amplified by a certain number of N times depending on the connection of diodes and capacitors. This also reduces the loss incurred in the circuit by installing a passive lossless snubber circuit to reduce the loss caused by the switch by using a soft-switch technique. This is a result of the resonance of the snubber inductor and the snubber capacitor with the diode acting to stop the resonance condition. Circuit simulation using PSIM program simulated the use of a 340W solar panel with a circuit presented at a switch frequency of 50kHz, a 1mH inductor and a 1uF capacitor as well as an 16uH inductor snubber and 5nF capacitor snubber. The results of the simulation show that the proposed voltage boosted DC-to-DC converter circuit can actually increase the gain and can reduce the switching losses in order to enhance the efficiency of the circuit

มหาวิทยาลัยพะเยา.ศูนย์บรรณสารและการเรียนรู้

Address: พะเยา

Email: clm@up.ac.th

Name: ดำรงค์ อมรเดชาพล

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Name: เชวศักดิ์ รักเป็นไทย

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาร่วม

Name: ณัฐพงษ์ โปธิ

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาร่วม

Created: 2565

Modified: 2566-07-26

Issued: 2566-07-26

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: Master of Engineering

Level: Master's Degree

Descipline: Electrical Engineering

Grantor: University of Phayao

©copyrights มหาวิทยาลัยพะเยา

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Teerapol Rittisad.pdf	2.91 MB	2	2024-02-05 14:31:53

ใช้เวลา

-0.910337 วินาที