شبکه ی سیستم قدرت در طول دهه گذشته تغییرات مختلفی را تجربه نمود. تحول مهم آن افزایش تعداد منابع انرژی غیر متمرکز یا تولید پراکنده است. بسیاری از این منابع، نوعی از انرژی های تجدید پذیر مانند(باد، خورشید، زیست توده و ...) را به انرژی الکتریسیته تبدیل می کنند که اغلب با استفاده از مبدل الکترونیک قدرت به شبکه متصل می گردند. با افزایش سهم اینورتر متصل شده به منابع انرژی، پشتیانی و کنترل شبکه را نمی توان نادیده گرفت. با توجه به انعطاف پذیری در کنترل و مبادله انرژی تولید شده توسط ادوات الکترونیک قدرت، این منابع می توانند در حفظ یا حتی افزایش پایداری و کیفیت شبکه استفاده شوند. جنبه های مختلف اینورتر متصل به شبکه را باید مد نظر قرار داد. نخست، طراحی فیلتر خروجی است که در ادامه شرح داده شده است. با توجه به ماهیت سوئیچینگ مبدل الکترونیک قدرت و شکل موج سینوسی ولتاژ شبکه، فیلتر خروجی برای تمام کاربرد های متصل شده به شبکه مورد نیاز است. هر دو مد یعنی مد تفاضلی و مد مشترک قطعات باید فیلتر شوند. در بسیاری از مطالعات اینورترهای متصل به منبع تولید پراکنده، از فیلتر مد مشترک چشم پوشی گردیده و فقط بر روی فیلتر مد تفاضلی متمرکز شده است. با این حال، فیلتر مد مشترک یک بخش اساسی از فیلتر خروجی کلی است. جریان مد مشترک باید با استفاده از روش های موجود، کنترل گردد که روش پیشنهادی فیدبک خازنی متصل از نقطه خنثی فیلتر به لینک dc اینورتر می باشد. همچنین فیلتر lcl خروجی با در نظر گرفتن قیود مدل باید بهینه سازی گردد. جنبه ی بعدی، الگوریتم کنترل اینورتر می باشد. الگوریتم های کنترل مختلفی برای کنترل اینورتر وجود دارد. روش پیشنهادی برای کنترل اینورتر متصل به منابع تولید پراکنده با توجه به اهمیت کنترل ولتاژ، جریان و فرکانس، الگوریتم کنترل افتی می باشد. ترکیب فیلترهای بهینه و الگوریتم کنترل مناسب منجر به بهبود و کاهش هارمونیک های ولتاژ و جریان شبکه خواهد شد. در این پایان نامه مدلی برای کاربرد فیلتر های مد مشترک و مد تفاضلی با استفاده از الگوریتم کنترل افتی برای بهبود ولتاژ و جریان خروجی اینورتر ارائه شده است. مدل پیشنهادی با روش های ساده کنترل اینورتر مانند کنترل کننده ولتاژ pi مقایسه شده و نتایج حاصل از ترکیب فیلتر بهینه و الگوریتم های کنترل افتی با استفاده از نرم افزار matlab ارائه گردیده است.

استفاده از منابع توان پالسی در فرآیندهای مختلف پلاسما با توجه به ارتباط برقرار شده بین آنها رو به افزایش است. با توجه به تحقیقات به عمل آمده در این مورد، طراحی منابع توان پالسی با هدف کاهش تلفات و افزایش راندمان، می تواند تاثیرات مهمی درکاربردهای پلاسما داشته باشد. اساس فناوری سیستم توان پالسی بر پایه ذخیره انرژی زیاد در زمان نسبتا طولانی و آزاد کردن خیلی سریع آن می باشد که هدف از فرآیند آزاد سازی انرژی، افزایش توان لحظه ای آن است. از ویژگی های بارز منابع توان پالسی جهت افزایش راندمان و قابلیت اطمینان، پیچیدگی ها و ریزه کاری آن است. بهبود راندمان و قابلیت اطمینان در منابع توان پالسی با توجه به کاربرد آن در پلاسما، ارتباط اساسی با مشخصات سیستم های توان پالسی دارد. این پایان نامه یک توپولوژی جدید مبتنی بر مبدل باک- بوست اصلاح شده (مثبت) در ورودی مدار منبع توان پالسی پلاسما پیشنهاد می دهد. بر اساس این توپولوژی در محدوده ای مشخص در منبع توان پالسی پلاسما، مجموعه ای از کلید- دیود- خازن به صورت متوالی اتصال دارند که جهت تولید ولتاژ و dv/dt بالا به کار می رود. مولفه های کلیدی توپولوژی پیشنهادی برای افزایش قابلیت اطمینان و راندمان عبارتنداز: ساختارتوپولوژی جدید مبتنی بر مبدل dc-dc ، استفاده از روش کنترلی مناسب(منبع ولتاژ) و تعیین مقدار انرژی ذخیره شده در المان های اصلی مدار (سلف و خازن). بنابراین توپولوژی ارائه شده به آسانی قابلیت تنظیم، ارتقا و توسعه با دامنه وسیعی درکاربردهای متنوع منابع توان پالسی را دارا می باشد. توپولوژی پیشنهادی مطرح شده با توجه به تاثیر مولفه های کلیدی آن، با دقت کامل از اجرای شبیه سازی در محیط نرم افزار matlab/simulink به دست آمده است که با بررسی نتایج شبیه سازی، کارایی و قابل اجرا بودن این توپولوژی را جهت انجام اهداف مورد نظر که همان تولید پالس های قدرت بالا با ولتاژ زیاد و بهبود راندمان و قابلیت اطمینان منابع توان پالسی پلاسما است، تائید می کند .

تولیدات و محصولات جدید ایده ها و روشهای مختلفی را برای کنترل بارها و موتورها به همراه خود آورده است. در این بین ساختارها و متدهای جدیدی نیز برای اینورترها مطرح شده است. روش مدولاسیون عرض پالس که امروزه به طور وسیعی در اینورترها مورد استفاده قرار می گیرد نیز از این قضیه مستثنی نبوده است. در این پایان نامه ابتدا در فصل اول به بیان اهمیت روش مدولاسیون عرض پالس در درایو کنترل و تغذیه موتورهای جریان مستقیم، موتورهای القایی و موتورهای سنکرون پرداخته شده است. از نرم افزار matlab برای شبیه سازیهای این بخش استفاده شده است. سپس در فصل دوم مروری بر تقسیم بندی انواع روشهای مدولاسیون عرض پالس موجود صورت گرفته است. در اصول کلیدزنی بررسی هایی بعمل آمده است و تکنیکهای موجود بیان شده اند. در فصل سوم قصد بر آن بوده که با تکنیکهایی جدید این مسئله ارزیابی گردد. روشهای جدیدی برای مدولاسیون عرض پالس در اینورترها ارایه شده است. در آغاز روش spwm با استفاده از نرم افزار saber شیبه سازی شده است. سپس تکنیکهای جدید مورد ارزیابی قرار گرفته اندو با روش spwm مقایسه گردیده است. نتایج حاصل از شبیه سازیها با استفاده از نرم افزار saber با روشspwm مقایسه شده است. نتایج بدست آمده نشانگر اینست که این روشها نسبت به روش spwm دارای هارمونیکهای کمتری در خروجی می-باشند. در ضمن مقدار مجموع اعوجاج هارمونیکی در ولتاژها و جریانهای خروجی با استفاده از این تکنیکها کاهش می یابد. از آنجا که این روشهای جدید نیاز به هزینه اضافی ندارند و تفاوت قیمتی با روش spwm ندارند، از حیث اقتصادی کاملا مقرون به صرفه و بدون بار مالی می باشند. ضمن این که از نقطه نظر ساخت نیز کوچکترین مشکلی در ساخت آنها وجود ندارد.

طراحی و ساخت دستگاه پلاسمای کانونی به عنوان یک ابزار کاربردی در صنایع، پزشکی، مهندسی و نرم، x هسته ای تاثیرگزار می باشد. انواع دستگاههای پلاسمای کانونی به منظور تولید پرتو اشعه های سخت و ... طراحی شدهاند، اما طراحی یک دستگاه پلاسمای کانونی در ابعاد کوچک و انرژی های کم همواره در رویه تحقیق و ساخت آن ها مورد بحث بوده است. بخش الکتریکی این دستگاه می تواند در انرژی و ابعاد آن تاثیر گذار باشد، به همین منظور روشهایی در جهت ساخت آن مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق علاوه بر استفاده از ابزار های مختلف نرم افزاری از سیستمهای نوین مانند میکروکنترلر به عنوان کنترل کننده دستگاه در جهت تخلیه انرژی الکتریکی در محفظه دستگاه پلاسمای کانونی استفاده شده است، که شرایط را برای طراحی در ابعاد کوچک فراهم می سازد. در راستای ساخت این دستگاه ناشی از تخلیه انرژی خازن در محفظه پلاسمای کانونی، (emi) تاثیرات تداخلات امواج الکترومغناطیس بر روی برد کنترل الکترونیک مشاهده می گردد، و روش هایی در جهت کاهش تاثیرات نویز تشعشی و رسانایی بحث می گردد. در نهایت در جهت بهینه سازی دستگاه و با تطبیق نتایج شبیه سازی مدار مربوط به پلاسمای کانونی با مقادیر اندازه گیری شده، روشهایی جهت کاهش اندوکتانس توصیه می گردد.

در این پایان نامه پس از بررسی منابع تولید پراکنده و معرفی سیستم های فتوولتاییک و لزوم استفاده از مبدل های قدرت برای اتصال آن ها به شبکه انواع استراتژی های مدولاسیون پهنای پالس و ساختارهای مختلف مبدل های چند سطحی بررسی شده است. استراتژی pwm به عنوان یک استراتژی قابل اطمینان و پراهمیت در کنترل زمان-های روشن و خاموش بودن کلیدهای مبدل به منظور تولید خروجی متناوب از ورودی مستقیم مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. در این پایان نامه یک استراتژی کارآمد برای تولید سیگنال های کنترلی مدولاسیون پهنای پالس ارایه شده است که در آن از موج مثلثی نامتقارن برای تولید سیگنال حامل استفاده شده است که این موج مثلثی از دو قسمت دارای شیب مثبت و شیب منفی تشکیل شده است. هدف پیدا کردن بهترین نسبت بین این دو قسمت در یک موج مثلثی برای تولید pwm در اینورترها است. معیار thd ولتاژ خروجی برای سنجش عملکرد استراتژی پیشنهادی مورد استفاده قرار گرفته است. و از الگوریتم تبرید تدریجی برای پیدا کردن شکل موج مثلثی بهینه به منظور رسیدن به بهترین مقدار thd استفاده شده است. نتایج نشان داده است که روش پیشنهادی نسبت به روش های متداول و پیشین عملکرد بهتری از خود نشان می دهد. برای ادامه این تحقیق می توان از معیارهای بیشتری علاوه بر thd برای سنجش کیفیت خروجی استفاده نمود.

با گسترش استفاده از تجهیزات الکترونیک قدرت و بارهای غیر خطی در 20 سال گذشته، شکل موجهای ولتاژ و جریان سیستم های توزیع بطور گسترده شروع به تحریف شدن کردند، این مقاله یک الگوریتم ترکیبی جدید را برای تخمین هارمونیک نشان می دهد. از آنجایی که شکل موج های سینوسی شامل تحریفاتی غیر خطی می باشند ،تخمین هارمونیک این شکل موجهای تحریف شده نیز مسئله ای غیر خطی می باشد، بنا براین با توجه به کاهش سرعت همگرایی حل مسائل غیر خطی در تخمین اجزای هارمونیکی، روش ترکیبی ما مسئله تخمین هارمونیک را به دو مسئله جدا تبدیل می کند، الگوریتم ما در ابتدا از روش حداقل مربعات بازگشتی (rls)به عنوان یک تخمینگر خطی برای تخمین دامنه استفاده می کند و سپس با روش (adaline) که یک تخمینگر غیر خطی می باشد فاز را محاسبه می نماید. مزیت این الگوریتم دقت بالا و سرعت در تخمین هارمونیک می باشد. بهبود در همگرایی و زمان فرایند در نتایج شبیه سازی با نرم افزار matlab نشان داده شده است