Περίληψη: | Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται το σχεδιασμό και την κατασκευή εργαστηριακής διάταξης ενός ηλεκτρονικού μετατροπέα συνεχούς τάσης σε συνεχή. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών.
Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η κατασκευή ενός αμφίδρομου ηλεκτρονικού μετατροπέα ισχύος, που θα είναι ικανός να λειτουργήσει είτε ως μετατροπέας υποβιβασμού τάσης, είτε ως μετατροπέας ανύψωσης τάσης είτε και ως μετατροπέας υποβιβασμού/ανύψωσης τάσης. Το φορτίο του μετατροπέα αποτελεί μία ωμική αντίσταση.
Αρχικά γίνεται μία σύντομη αναφορά στα είδη ηλεκτρονικών μετατροπέων και στο τρόπο χρήσης τους. Ιδιαίτερα, επισημαίνονται οι εφαρμογές τους στη σημερινή εποχή.
Στη συνέχεια, αναλύεται θεωρητικά ο αμφίδρομος ηλεκτρονικός μετατροπέας και στις τρεις καταστάσεις λειτουργίας του. Επιπλέον, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων του μετατροπέα με τη χρήση λογισμικού Matlab/Simulink, ώστε να εξακριβωθεί η ορθή λειτουργία του πριν ξεκινήσει η κατασκευή.
Το επόμενο βήμα είναι ο σχεδιασμός της διάταξης, η οποία αποτελείται από δύο πλακέτες τυπωμένου κυκλώματος, καθώς και το λογισμικό που αναπτύχθηκε για την παλμοδότηση του μετατροπέα. Στις πλακέτες τυπωμένου κυκλώματος περιλαμβάνεται το κύκλωμα ισχύος του μετατροπέα, η πλακέτα των τροφοδοσιών και η πλακέτα της παλμοδότησης με χρήση του μικροελεγκτή STM32F429ZI, η οποία είναι έτοιμη. Παράλληλα, έγινε και η επιλογή των κατάλληλων στοιχείων για την εφαρμογή και αναλύεται πλήρως ο τρόπος χρήσης του μικροελεγκτή στη συγκεκριμένη διάταξη.
Τέλος, κατασκευάζεται στο εργαστήριο η πειραματική διάταξη και παρουσιάζονται τα πειράματα και οι μετρήσεις που διεξήχθησαν με τη σύνδεση της διάταξης, ώστε να ελεγχθεί η λειτουργικότητά της και να επιβεβαιωθεί η θεωρητική της μελέτη. Κλείνοντας, αναφέρονται τα συμπεράσματα των αποτελεσμάτων που προέκυψαν.
|