ارائه ساختارهای راه اندازی و مدار قدرت zvt برای مبدل باک سنکرون در کاربردهای ولتاژ پایین و متوسط

امروزه استفاده از مبدل¬ها با ولتاژ خروجی پایین و متوسط در تجهیزات قابل حمل، کامپیوترهای با کارایی بالا و سیستم¬های مخابراتی توان بالا در حال افزایش می¬باشد. از این¬رو، بهبود بازده تبدیل و چگالی توان این مبدل¬ها مورد توجه قرار گرفته است. تلفات هدایتی یکسوسازهای متداول در مبدل¬های ولتاژ پایین و متوسط قابل ملاحظه می¬باشد. برای کاهش تلفات هدایتی، یکسوساز همزمان (sr) که یک کلید نیمه¬هادی است، جایگزین دیود مبدل می¬گردد. یک کلید نیمه¬هادی، برای روشن و خاموش شدن، به سیگنال راه انداز نیاز دارد. همچنین به طور معمول، زمان بازیابی معکوس دیود بدنه یک کلید نیمه¬هادی زیاد است و لذا استفاده از sr می¬تواند به طور قابل ملاحظه¬ای تلفات کلیدزنی و تداخل الکترومغناطیسی (emi) را افزایش دهد. مبدل باک با یکسوساز همزمان که مبدل باک سنکرون نامیده می¬شود به دلیل سادگی و نداشتن ترانسفورمر، به طور وسیع برای کاربردهای ولتاژ خروجی پایین و متوسط به¬کار گرفته می¬شود. این رساله، در جهت بهبود عملکرد مبدل باک سنکرون، بر روش¬های راه اندازی یکسوساز همزمان و همچنین روش¬های کلیدزنی نرم آن¬ها متمرکز شده است. در میان روش¬های کلیدزنی نرم متعدد، روش¬های گذر در ولتاژ صفر (zvt)، با ایجاد یک فاصله زمانی بین زمان هدایت کلید اصلی و دیود بدنه sr، می¬توانند تلفات مربوط به زمان بازیابی معکوس دیود بدنه sr را به شکل چشمگیری کاهش دهند. در میان روش¬های راه اندازی یکسوساز همزمان، روش راه انداز مبتنی بر ولتاژ به علت قابلیت به¬کارگیری برای مبدل باک سنکرون zvt و همچنین عدم نیاز به ترانسفورمرهای کمکی، یک گزینه مناسب برای این مبدل می¬باشد. در این رساله، یک مدار راه انداز یکسوساز همزمان بر مبنای روش راه انداز مبتنی بر ولتاژ برای مبدل¬های باک سنکرون zvt تطبیق داده می¬شود. همچنین، یک مدار راه انداز یکسوساز همزمان با قابلیت بازیابی انرژی معرفی می¬گردد. این مدارها، سیگنال راه انداز را بر مبنای علامت ولتاژ sr و بدون استفاده از سیگنال کنترل مبدل، تولید می¬کنند. در این طرح¬های یکسوسازی همزمان، کلید sr می¬تواند بعد از مثبت شدن علامت ولتاژ درین-سورس همچنان روشن بماند و با مقداری تاخیر خاموش شود. در این رساله، یک مبدل باک سنکرون zvt جدید نیز ارائه می¬گردد که قابلیت عملکرد در ولتاژهای خروجی پایین را دارا می¬باشد. در این مبدل، شرایط کلیدزنی نرم برای همه کلید¬ها فراهم شده و تلفات مربوط به بازیابی معکوس دیود بدنه sr حذف می¬گردند. همچنین، کلید کمکی به سیگنال راه انداز ایزوله نیاز ندارد. عملکرد مدارهای راه انداز و مبدل ارائه شده به طور کامل از لحاظ تئوری بررسی می-شود و نتایج عملی برای تایید تحلیل¬های تئوری ارائه می¬گردند.