خانواده های جدیدی از مبدلهای pwm گذار نرم

با توجه به حجم قابل ملاحظه منابع تغذیه در دستگاههای الکترونیکی، کاهش حجم و وزن آنها یکی از مسایل مهم طراحی می باشد. در منابع تغذیه سوئیچینگ این فرایند با افزایش فرکانس سوئیچینگ انجام می شود. در فرکانسهای سوئیچینگ بالا، تلفات سوئیچینگ و نویز emi افزایش می یابدکه باعث محدود شدن فرکانس کار و کاهش راندمان مدار می شود. روشهای سوئیچینگ نرم، راه حل مناسبی برای کاهش تلفات سوئیچینگ و نویز در فرکانسهای بالا هستند. اولین روش سوئیچینگ نرم اسنابرهای تلفاتی هستند که هر چند تلفات را از سوئیچ دور می کنند ولی کمکی به افزایش راندمان کل مدار نمی کنند. در واقع اسنابرهای تلفاتی بیشتر نقش حفاظت سوئیچ های قدرت و کاهش emi را بر عهده دارند و تاثیری در افزایش راندمان کلی مدار نمی گذارند. بعد از آن مبدلهای رزنانسی و شبه رزنانسی پیشنهاد شدند که تلفات سوئیچینگ مدار را کاهش می دهند ولی باعث پیچیدگی سیستم کنترل و افزایش استرس جریان و ولتاژ سوئیچها می شوند. در این مبدلها انتقال توان طی یک فرایند رزنانس انجام می گیرد که معمولا باعث ایجاد پیک های بزرگ جریان و یا ولتاژ می شود. از سال 1994 روشهای گذار نرم (zvt و zct ) پیشنهاد شدند که بدون ایجاد پیچیدگی قابل توجه در سیستم کنترل و افزایش استرس سوئیچها، شرایط سوئیچینگ نرم را فراهم می آورند. در این مبدلها، زمان رزنانس فقط به لحظات سوئیچینگ محدود می شود و در بقیه مواقع مبدل مانند مبدل معمول pwm عمل می نماید. در این پایان نامه مبدلهای zct و zvt موجود مورد بررسی قرار گرفته و خانواده جدیدی از مبدلهای zct معرفی می گردد. سپس مدار کمکی این خانواده برای مبدلهای ایزوله بهینه شده و خانواده جدیدی از مبدلهای ایزوله zct با مدار کمکی ساده معرفی میشود. بعد از آن با استفاده از یکسوساز همزمان خانواده ای از مبدلهای zvt بهبود داده می شود تا شرایط سوئیچینگ نرم برای تمامی محدوده ولتاژ فراهم آید. سپس خانواده جدیدی از مبدلهای zvt با استفاده از سلفهای کوپل شده معرفی می گردد. در نهایت مبدلهای zvt و zct گسترش داده می شوند و خانواده ای از مبدلهای سوئیچینگ نرم pwm با قابلیت تقسیم جریان معرفی می گردد. این روش برای اعمال به مبدلهای منبع جریان نیز گسترش داده می شود. در تمامی فصول حداقل یکی از مبدلهای پیشنهادی به طور کامل تجزیه و تحلیل شده و روش طراحی مدار کمکی مبدل بیان شده است. در همه موارد صحت تحلیل تئوریک ارائه شده، توسط نتایج شبیه سازی و نتایج عملی نمونه آزمایشگاهی اثبات شده است. همچنین مبدلهای پیشنهادی با مبدلهای مشابه موجود، از طریق شبیه سازی مقایسه می گردند. در پایان نتیجه گیری و پیشنهادات برای ادامه کار بیان می شود.