Yeni bir ortak topraklı faz ölçeklenebilir qz-kaynak tabanlı çok fazlı DC–DC dönüştürücü

Yüksek kazançlı yalıtımsız DC–DC dönüştürücüler, yenilenebilir enerji sistemlerinde önemli bir rol oynar. Ancak mevcut dönüştürücü yapıları, modülerliğin düşük olması, ortak toprak hattının bulunmaması ve yüksek giriş akımı dalgalanması gibi sorunlar nedeniyle pratik uygulamalarda yeterince verimli değildir. Bu çalışmada, quasi-Z-source (qZs) yapısından esinlenerek geliştirilen, faz sayısı kolayca artırılabilen yeni bir çok fazlı (interleaved) yüksek kazançlı dönüştürücü yapısı sunulmaktadır. Önerilen yapıda, qZs hücreleri girişte paralel, çıkışta seri bağlanarak hem ortak topraklama sağlanmakta hem de gerilim/akım stresleri azaltılarak yüksek gerilim kazancı elde edilmektedir. Çalışmanın analitik olarak modellenmesi, küçük işaret (small-signal) dinamikleri ve kontrol tasarımı ayrıntılı olarak yapılmış ve 200 W gücünde iki fazlı bir prototip üretilmiştir. Deneysel sonuçlar, dönüştürücünün 30–40 V giriş aralığında kararlı bir şekilde çalıştığını ve verimli bir şekilde 200 V çıkış gerilimi elde edebildiğini göstermektedir. Ayrıca giriş akımı dalgalanmasının ve bileşenler üzerindeki akım-gerilim zorlanmalarının önemli ölçüde azaldığı deneysel olarak doğrulanmıştır. Önerilen yapı, yüksek gerilim kazancı, düşük giriş dalgalanması ve faz sayısının kolayca artırılabilmesi sayesinde modern yenilenebilir enerji ve dağıtık güç dönüştürme uygulamaları için güçlü ve uygulanabilir bir çözüm sunmaktadır.