Date of Award

1-2014

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science in Electrical Engineering (MSEE)

Department

Electrical Engineering

First Advisor

Dr. Abbas Fardoun

Second Advisor

Prof. Esam Ismail

Abstract

With the increasing demand for power from the ac line and more strict limits for power quality, power factor correction has gained great attention in recent years. AII basic power converter topologies, such as Boost, Buck, Buck-Boost, and their variations, can be used to realize active PFC techniques. In this research, a new bridge less rectifier that operates with high power factor and high efficiency is investigated targeting LED and battery charging applications. The new topology is a high-power-factor rectifier, which is suitable for universal line base on a modified version of the single-ended primary inductance converter (SEPIC) operating in Discontinuous Conduction Mode (DCM). The new configuration also allows the reduction of the losses associated to the diode reverse recovery current. Furthermore, the proposed topology has wider gain than classical full bridge SEPIC converter, higher efficiency and lower current harmonics. Small signal analysis is used to model the variation affecting the rectifier circuit. Current Injected Equivalent Circuit Approach (CIECA) is utilized in modeling the small signal transfer function of the converter. Feedback control is applied to regulate output voltage around the desired reference and to reduce the effect of disturbances. Simulated results of the output voltage as function of input voltage disturbance and load change are presented.

Arabic Abstract

اكتسب تصحيح معامل القدرة اهتماماً كبيراً في السنوات الأخيرة نتيجة الطلب المتزايد على الطاقة من خطوط الكهرباء الموفرة من قبل شركات الكهرباء، ونتيجة لصرامة الشروط الموضوعة من قبل المنظمات العالمية مثل (اللجنة الكهروتقنية الدولية) للحصول على جودة عالية. جميع التصاميم الأولية للمحولات الكهربائية مثل (البوست، الباك، الباك-بوست والأشكال الأخرى المعدلة منها) قد تستخدم كمحول نشط ذو معامل قدرة مصحح.

في هذا البحث، سيتم مناقشة محول لا مقنطر جديد يعمل بمعامل قدرة عالٍ وكفاءة عالية، الذي قد يستخدم في تطبيقات إل إي دي وشحن البطاريات. المحول الجديد مناسب للعمل على نطاق واسع من الجهد الكهربائي وهو مصمم اعتماداً على نسخة سيبك معدلة. بالإضافة إلى ذلك، فإنه تم تصميم المحول ليعمل بطريقة توصيل التيار المتقطع. التصميم الجديد للمحول يؤدي إلى تقليل الخسارة في الطاقة الناتجة من أشباه الموصلات (الدايود) في المحولات المقنطرة. كما أن نطاق الجهد للمحول الجديد أوسع من نطاق الجهد في محول سيبك المقنطر، والكفاءة أيضاً أعلى والتلوث في خطوط نقل الطاقة (الهارمونيك) أقل.

سيتم تصميم متحكم يقوم بالحفاظ على جهد الحمل الخارجي في حالة مستقرة وتقليل تأثير المؤثرات الخارجية الناتجة عن تغير في جهد المصدر أو تغير في مقدار الحمل الخارجي. المتحكم سيصمم عن طريق تقنية سيكا المستخدمة لبناء النموذج الرياضي للمحول المقترح، ومن خلال هذا النموذج سيتم تصميم المتحكم.

وأخيراً، سيتم عرض نتائج محاكاة للمحول المقترح باستخدام ثلاث برامج (ماتلاب، أوركاد ولينكس).

كما أنه سيتم بناء نموذج للمحول في المختبر ذو قدرة  200 وات ليتم مقارنته مع نتائج المحاكاة.

Download

Included in

Engineering Commons

COinS