طراحی وساخت مبدل های اصلاح ضریب توان تک مرحله ای جدید بر مبنای مبدل کاهنده در حالت ولتاژ گسسته و مبدل فلای بک

با توجه به گسترش روز افزون منابع تغذیه سویچینگ،که به منظور تغذیه دستگاه های الکترونیکی بکار می رود، بالا بردن بازده و عملکرد بهینه آنها موضوع بسیاری از تحقیقات علمی می باشد. این منابع بر روی جریان مصرفی از برق شهر هارمونیک ایجاد می کنند. وجود هارمونیک ها در خطوط انتقال موجب اختلال در عملکرد سیستم های قدرت می شود . در نتیجه طبق استاندارد، اضافه کردن خصوصیت اصلاح ضریب توان به مبدل های سویچینگ الزامی می باشد. همین موضوع موجب می شود تا منابع تغذیه سویچینگ در دو طبقه پیاده سازی شوند: طبقه اول شامل مدار تصحیح کننده ضریب توان که به منظور شکل دادن به جریان و از بین بردن هارمونیک های ناخواسته است. طبقه دوم شامل مبدلی است که ولتاژ خروجی را تنظیم می کند. به منظور کاهش هزینه و اقتصادی شدن منابع تغذیه سویچینگ، تصحیح کننده ضریب توان تک مرحله ای ارائه شده اند. در این نوع تصحیح کننده ضریب توان دو طبقه با یکدیگر ترکیب شده اند. ساختار های متفاوتی برای اینگونه مدارها پیشنهاد شده است. یکی از معمول ترین انواع آنها استفاده از مداری با طبقه ورودی از نوع مبدل بوست است، که در شرایط جریان سلف گسسته عمل می کند.کاربرد این مبدل به منظور شکل دهی به جریان است که باید با مبدلی از نوع فوروارد یا فلای بک به منظور تثبیت خروجی ادغام شود. این خانواده از مدارات تصحیح توان در کنار مزایای سادگی و قیمت پایین دارای معایبی مانند استرس بالای ولتاژ بر خازن بافر توان و سوییچ همچنین ناپیوستگی جریان ورودی می باشند. در این پژوهش پس از بررسی انواع مبدل های تصحیح ضریب توان تک مرحله ای، یک مبدل جدید تصحیح کننده ضریب توان ارائه می شود. مبدل پیشنهادی برخی از معایب مبدل های سابق را برطرف می کند و در نوع خود ساختاری جدید محسوب می گردد. این ساختار به منظور شکل دهی به جریان، در طبقه ورودی از مبدل باکی که در شرایط ولتاژ خازن گسسته است، استفاده می کند و در طبقه خروجی از یک مبدل فلای بک به منظور تثبیت ولتاژ خروجی استفاده می کند. با ادغام این دو مبدل ، مبدل تک مرحله ای و تک سوئیچه ایجاد می شود. پس از طراحی مبدل پیشنهادی، این مبدل شبیه سازی می شود. سپس نمونه ای از مبدل پیشنهادی ساخته و مشخصات آن با مبدل های قبلی مقایسه می شود. در ادامه نشان داده می شود که مشکلاتی که در رابطه با مبدل های قبلی مطرح بوده در این مبدل برطرف شده است. بازدهی مبدل ها نیز پارامتری است که مورد توجه می باشد. مبدل های اصلاح ضریب توان تک مرحله ای بازدهی پایین تری در مقایسه با مبدل های معمولی دارند. بازدهی پایین اینگونه مبدل ها در اثر تلفات سویچینگ و هدایتی آنها می باشد. برای از بین بردن تلفات سویچینگ در مبدل ها از تکنیک های سویچینگ نرم استفاده می شود. بنابراین به منظور کاهش تلفات سویچینگ و افزایش بازدهی در مبدل اصلاح ضریب توان پیشنهادی، ساختاری جدیدی ارائه می شود. در این ساختار با اضافه کردن چند المان به مبدل پیشنهادی، سویچینگ نرم برای سوییچ مبدل فرآهم می گردد. در ادامه این ساختار تحلیل می شود و با شبیه سازی مبدل پیشنهادی تئوری های بیان شده اثبات می گردد. در آخر مشخصات آن با مبدل های قبلی مقایسه می شود.