استفاده از مدار کلمپ اکتیو برای بالانس توان و کلیدزنی نرم در مدار اصلاح ضریب توان موازی

در جهان امروز باپیشرفت روز افزون علم و گسترش استفاده از تجهیزات الکترونیکی در مصارف مختلف خانگی و صنعتی، موضوع برآورده نمودن توان مصرفی این تجهیزات مورد توجه قرار می¬گیرد. در تمام تجهیزات الکترونیکی که با برق شهر کار می¬کنند نیاز به یک ولتاژ dc می¬باشد که از ولتاژ ac ورودی شبکه توزیع قدرت کشیده می¬شود. بنابراین در ورودی این مدارات نیاز به یک یکسوساز و خازن می¬باشد. اما از آنجاییکه یکسوسازها نوعی بار غیر خطی محسوب می¬شوند سبب کشیده شدن جریان غیر سینوسی از شبکه می¬شوند و دامنه¬ی هارمونیک¬های فرد افزایش یافته و مشکلات فراوانی مانند گرم شدن ترانسفورمر¬ها و افزایش تلفات ایجاد می¬کنند. جهت محدود نمودن هارمونیک¬های ورودی و ضریب توان، استانداردهایی مانند iec-1000-3-2 وضع گردیده¬اند. بنابراین به منظور بهبود ضریب توان و حذف هارمونیک¬های جریان مصرفی در ورودی مبدل¬ها واحد اصلاح کننده ضریب توان قرار می¬دهند. روش¬های اصلاح ضریب توان به دو دسته پسیو و اکتیو تقسیم شده¬اند. روش-های پسیو از بانک¬های خازنی حجیم وسلف به صورت فیلتر پایین گذر جهت اصلاح ضریب توان استفاده می¬کنندکه به دلیل حجم و وزن زیاد و مقرون به صرفه نبودن در توان¬های پایین، روش¬های اکتیو مطرح می¬گردند که از جمله آن¬ها ساختارهای pfc هستند. این روش¬ها در قالب ساختارهای متفاوتی به اصلاح ضریب توان می¬پردازند. به دلیل افزایش تعداد المان¬های مدار، کنترل پیچیده¬تر، دومرتبه پردازش توان ودر نتیجه کاهش بازده در ساختار های دومرحله¬ای، می¬توان از ساختار موازی جهت رفع مشکلات ذکر شده، استفاده نمود. در این ساختار بخشی از توان یک مرتبه به صورت مستقیم و بخش دیگر دو مرتبه پردازش می¬شود، بنابراین بازده مدار افزایش می¬یابد. در این پایان نامه پس از بررسی انواع روش¬های اصلاح ضریب توان به وسیله¬ی مبدل¬های پایه، ساختارهای متفاوت موجود و انواع مبدل¬های اصلاح ضریب توان با ساختار موازی و مشکلات آن¬ها، یک مبدل اصلاح ضریب توان موازی به همراه کلید زنی نرم ارائه گردیده است تا برخی از این مشکلات را رفع نماید. این مبدل جهت شکل دهی به جریان ورودی و تنظیم ولتاژ خروجی از یک مبدل فلای بک به همراه مدار کمکی ساده¬ی کلمپ اکتیو استفاده کرده است. این مبدل در حالت جریان گسسته عمل نموده و اصلاح ضریب توان را بصورت ذاتی انجام می¬دهد. در مبدل ارائه شده از تکنیک-های کلید زنی نرم جهت کاهش تلفات کلید زنی و افزایش بازده، بهره گرفته شده است. مبدل پیشنهادی پس از طراحی، شبیه سازی گردیده و یک نمونه آزمایشگاهی از آن ساخته شده است و با مبدل¬های دیگر مقایسه شده است. نتایج ساخت صحت بررسی¬های تئوریک را تایید می¬کند.