لیست اختراعات با مالکیت
رضا بیرانوند
5 عدد
در اين اختراع مدار راهانداز چراغ LED با ضريب توان بزرگ و طول عمر زياد بدون خازن الكتروليت، ارائه شده است. كاربرد اصلي اين اختراع در سيستم هاي روشنايي LED مي باشد. مدارهاي راه انداز موجود در طبقه ي توان آرايش خود از خازنهاي الكتروليتي با ولتاژ بالا و ظرفيت بزرگ استفاده مي كنند، كه موجب كاهش طول عمر كلي مدار راهانداز ميگردد. از اينرو در اين اختراع، خازنهاي الكتروليت از ساختار مبدل حذف و خازنهاي فيلمي كه طول عمر بيشتري دارند؛ جايگزين آنها شدهاند. خازنهاي فيلمي داراي ظرفيت خازني بسيار كمتري از خازنهاي الكتروليت در ابعاد مساوي ميباشند. بنابراين طراحي مدار راه انداز در اين حالت، بسيار دشوارتر مي باشد. در اين اختراع از يك مبدل اصلاح ضريب توان بوست شبهتشديدي به همراه مبدل فلايبك شبهتشديدي بدون استفاده از خازن الكتروليت در طبقه توان استفاده شده است. هر دو ساختار پيشنهادي داراي قابليت كليدزني دره ميباشند كه به نوبه خود تلفات كليدزني را كاهش ميدهند. با استفاده از راهكار ارائه شده در اين اختراع توانسته ايم خازن الكتروليت با ظرفيت 100µF را با خازن فيلمي با ظرفيت 3µF جايگزين كنيم، كه اين موضوع باعث افزايش چشمگير طول عمر مدار راه انداز شده است. به منظور تأييد صحت نتايج و كارايي مدار پيشنهادي، نتايج شبيهسازي و ساخت براي مبدل با ولتاژ ورودي يونيورسال (90-265 ولت) وجريان خروجي 700 ميليآمپر DC، فركانس كليدزني 125 كيلوهرتز و توان نامي 30 وات، ارائه شده است.
مبدل كليدخازني تشديدي افزاينده با ساختار دوفاز، در اين اختراع ارائه شده است. زمينه فني اختراع، مهندسي برق در ارتباط با مبدل هاي الكترونيك قدرت بوده و كاربرد اصلي آن در سيستم هاي خورشيدي مي باشد. در ساختار اينورترهاي خورشيدي دو طبقه يك مبدل افزاينده ولتاژ قبل از اينورتر استفاده مي شود. با توجه به هزينه بالاي ساختارهاي خورشيدي، كاهش هزينه و حجم مبدل در كنار افزايش راندمان سيستم بسيار مهم مي باشد. به منظور كاهش هزينه و حجم مبدل افزاينده ولتاژ يك مبدل كليدخازني تشديدي افزاينده ارائه شده است كه به دليل استفاده خازن به جاي سلف به عنوان عنصر ذخيره كننده انرژي، هزينه آن كاهش يافته و همچنين مبدل قابليت مجتمع شدن را به دست آورده است. همچنين با استفاده از يك سلف بسيار كوچك nH400 به عنوان سلف تشديدي، بازده مبدل به دليل ايجاد جريان تشديد به همراه طول عمر چهار خازن مولتي لاير به كار رفته در مدار افزايش يافته است. علاوه بر آن به دليل استفاده از دو خازن با اختلاف فاز180درجه نسبت به يكديگر در طبقه خروجي، نوسانات ولتاژ خروجي بسيار كم است.
مبدل گسترشپذير چندبرگي DC-DC تشديدي LLC ارائه شدهي حاضر، با توجه به ساختار گسترشپذير آن، بهره ولتاژ بالايي دارد كه براي كاربردهاي منابع انرژي تجديدپذير اعم از صفحات خورشيدي، توربينهاي بادي، پيلهاي سوختي، و همچنين باتريها مناسب است. با استفاده از ساختار حاضر ميتوان ولتاژ خروجي نوساني و ولتاژ پايين منابع تجديدپذير را به ولتاژي ثابت و با مقدار بزرگتر تبديل كرد. به عبارتي، با استفاده از ساختار ارائه شده ميتوان يك ولتاژ DC را كه در محدوده وسيعي تغيير ميكند، به يك ولتاژ DC تثبيت شدهي بزرگتري تبديل نمود كه با وجود تغييرات بار/توان/مصرف كننده در يك گسترهي وسيع، همچنان در آن مقدار دلخواه ثابت بماند. با توجه به ساختار گسترشپذير اختراع حاضر، ميتوان متناسب با كاربرد موردنظر به هر سطح ولتاژ خروجي موردنيازي رسيد. همچنين چون امكان افزايش طبقات مدار وجود دارد مدار بهرهي ولتاژ بالايي دارد. به دليل بهرهگيري از ساختار چندبرگي، مدار داراي ريپل جريان ورودي پاييني است كه اين امر منجر به افزايش طول عمر منابع انرژي تجديدپذير به خصوص در كاربردهاي مربوط به صفحات خورشيدي ميشود. همچنين، با بهرهگيري از تانك تشديديLLC تمام نيمههاديهاي مدار اعم از سوئيچها و ديودها داراي كليدزني نرم هستند. در نتيجه تلفات غالب كليدزني حذف شده و مدار بازده بالايي دارد.
يك مبدل جريان مستقيم-جريان مستقيم (DC-DC) افزاينده چند-فاز بدون ترانسفورماتور توان بالا با قابليت كليدزني نرم اختراع حاضر شامل يك مبدل DC-DC بدون ترانسفورماتور درهمتنيده-چند ورودي است كه براي سيستمهاي فتوولتائيك مناسب ميباشد. در اين مبدل جهت فراهم نمودن بهره ولتاژ بالا از يك واحد ضربكننده ولتاژ كاككرافت-والتون استفاده شده است. همچنين، براي دستيابي به عملكرد كليدزني نرم يك واحد برشگر فعال در مبدل تعبيه شده است. لذا، تمام سوئيچهاي مبدل داراي عملكرد كليدزني در ولتاژ صفر در لحظه روشن شدن هستند. همچنين، همه ديودهاي مبدل هم در لحظه روشن شدن و هم در لحظه خاموش شدن عملكرد كليدزني در ولتاژ صفر دارند. اين ويژگي مهم به چگالي توان بالا ، سطح پايين نويز الكترومغناطيسي ، عملكرد مناسب در فركانسهاي بالا ، كاهش ابعاد عناصر پسيو ، مقدار كم تلفات كليدزني و بازده بالا منجر ميگردد. قابليت گسترش و چند فاز بودن مبدل حاضر، آن را به گزينه بسيار مناسبي براي كاربردهاي توان بالا و ولتاژ بالا بدل ميكند. براي تأييد تحليلها و شبيهسازيهاي انجام شده، يك نمونه آزمايشگاهي دوفاز از اين مبدل با بازه تغييرات ورودي 320-120 ولت، ولتاژ خروجي يك كيلو ولت و بازه تغييرات توان 1400-50 وات در فركانس كليدزني 100 كيلوهرتز با حداكثر بازده 96.5 درصد، پياده سازي شده و مورد آزمايش قرار گرفته است.
در اين اختراع يك مبدل DC/DC با بهره ولتاژ بالا و كليدزني نرم با يك ساختار قابل گسترش ارائه شده است كه شامل شبكهي كليدزني و مدار ضرب كنندهي ولتاژ ميباشد. شبكهي كليدزني شامل يك سوئيچ اول، يك سوئيچ دوم، يك سلف اول، يك سلف دوم و يك خازن اول ميباشد و مدار ضرب كنندهي ولتاژ شامل ديودهاي اول (كه به صورت سري به هم متصل شده¬اند)، و همچنين شامل تعدادي خازن دوم و تعدادي خازن سوم ميباشد. سوئيچهاي اول و دوم در شبكهي كليدزني به صورت مكمل و با فركانسي بالاتر از فركانس تشديد مبدل، روشن و خاموش ميشوند. با اضافه كردن شبكههاي كليدزني و خازنهاي دوم به ساختار مبدل ميتوان تعداد ورودي¬هاي مبدل را افزايش داد. در اين حالت، بخشي از مدار به صورت مشترك براي تمام وروديها قابل استفاده ميباشد. با افزايش تعداد وروديهاي مبدل، امكان تنظيم شارش توان منابع و تبادل توان بين آنها فراهم ميشود و با افزايش تعداد طبقات مدار ضرب كنندهي ولتاژ، بهرهي ولتاژ مبدل افزايش مييابد. همچنين، از طريق تغيير سيكل كاري سوئيچهاي اول و دوم يا تغيير فركانس كليدزني مبدل (در محدودهي بالاتر از فركانس تشديد) ميتوان ولتاژ خروجي را در مقدار مورد نظر تنظيم كرد.
موارد یافت شده: 5