ارائه مبدلهای سوئیچینگ نرم اصلاح ضریب توان بدون پل

امروزه با گسترش روز افزون دستگاههای الکترونیکی تعداد یکسوسازهای متصل به شبکه روز به روز افزایش می یابد. و از آنجا که این یکسوسازها به عنوان یک بار غیر خطی محسوب می شوند باعث تولید فرکانسهایی به غیر فرکانس شبکه شده و شکل جریان را از حالت سینوسی خارج می کنند. این فرکانسهای تولیدی ناخواسته باعث مشکلاتی همچون گرم شدن ترانسها و موتورها، افزایش جریان خازنهای موازی، افزایش جریان سیم نول در سیستمهای سه فاز چهار سیمه، خراب شدن شکل ولتاژ و ... می شوند. بنابراین استانداردهای گوناگونی برای محدود کردن آنها وضع گردیده است.در نتیجه برای رعایت این استانداردها باید در ورودی یکسوسازها از مبدلهایی برای افزایش ضریب توان استفاده گردد. در مبدل اصلاح ضریب توان معمولی به علت استفاده از یک مبدل بوست بعد از یکسوساز، تلفات هدایتی نسبت به یک یکسوساز افزایش می یابد. برای کاهش این تلفات می توان وظیفه اصلاح ضریب توان را با یکسوساز و یا بلوک رگولاتور بعدی ترکیب کرد که در این صورت مبدل اصلاح ضریب توان را به ترتیب تک مرحله ای و بدون پل می نامند. از آنجاییکه مبدلهای اصلاح ضریب توان بدون پل دارای قابلیت استفاده در تمام دستگاه هایی هستند که نیاز به ولتاژ dc یکسو شده از برق شهر دارند و در ضمن تلفات هدایتی آن از سایر مبدلهای اصلاح ضریب توان کمتر می باشد، در این پایان نامه سعی در کاهش تلفات سوییچینگ آنها می گردد. با این کار راندمان مبدل اصلاح ضریب توان تا حد ممکن افزایش می یابد. در مراجع برای کاهش تلفات سوییچینگ از اسنابرهای بدون تلف و تکنیکهای zvt و zct استفاده شده است. در این پایان نامه پس از بررسی روشهای سوییچینگ نرم موجود و استفاده از مزایا و معایب آنها سه روش جدید برای سوییچینگ نرم مبدل اصلاح ضریب توان بدون پل ارایه گردیده است. مبدل اول بدون استفاده از هیچ سوییچ اضافه ای شرایط سوییچینگ نرم را فراهم کرده است. این مبدل نسبت به مبدلهای قبلی که بدون سوییچ اضافه در مراجع ذکر گردیده است، از تعداد المان اضافه کمتری استفاده می کند. در نتیجه حجم و وزن مدار نهایی کاهش یافته است. مبدل ارایه شده از روش کنترل فرکانس ساده ای بهره می برد و دارای این مزیت است که به علت کنترل فرکانس طیف نویز emi آن در حوزه فرکانس پخش شده و از میزان پیک این نویز می کاهد. در مبدل دوم یک روش zct ارایه گردیده است که هیچ استرس اضافه ای روی سوییچ اصلی ندارد. این مبدل در بین تمام تکنیکهایی که تا به حال برای نرم کردن سوییچینگ نرم روی مبدل بدون پل به کار رفته کمترین تعداد المان اضافه را دارد و میزان استرس تحمیلی به سوییچ و دیود اصلی کمتر می باشد. در مبدل سوم یک روش zvt ارایه گردیده است که در میان تمام تکنیکهای پیاده شده روی مبدل اصلاح ضریب توان بدون پل دارای کمترین میزان تلفات در مدار کمکی می باشد. زیرا تعداد المانهای موجود در مسیر رزونانس آن کاهش یافته است. عملکرد مبدلهای ارایه شده به طور کامل از لحاظ تیوری بررسی شده است و یک نمونه از هر کدام از این مبدلها ساخته شده است تا صحت نتایج تیوری و شبیه سازی مبدلها نشان داده شود.