عنوان
توسعه يك روش مدولاسيون بر مبناي سطوح ولتاژ بازسازي‌شده براي مبدل‌هاي پنج و شش‌سطحي خازن‌شناور با ادوات كاهش‌يافته
نويسنده اصلي
سلطاني تهراني، حميدرضا
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي برق قدرت
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
در اين پايان‌نامه به توسعه مبدل‌هاي چندسطحي خازن‌شناور با ادوات كاهش‌يافته پرداخته شده است. مبدل‌هاي الكترونيك قدرت dc-ac امروزه در صنعت كاربردهاي گوناگوني در سطوح مختلف توان پيدا كرده‌اند. در اين ميان مبدل‌هاي دوسطحي نوع ولتاژ يكي از شايع‌ترين و پركاربردترين مبدل‌ها بوده و در ساختارهاي الكترونيك قدرت به وفور از آن استفاده مي‌شود. مبدل هاي دوسطحي در كاربردهاي توان‌بالا و ولتاژبالا داراي نقاط ضعفي مي‌باشند. بعضي از اين نقاط ضعف عبارتند از نياز به سري و يا موازي كردن كليدهاي نيمه‌هادي براي تحمل ولتاژها يا جريان‌هاي بالاتر و ايجاد مشكل در تعديل ولتاژ يا جريان آنها در حالت ديناميكي، dv/dt زياد در خروجي مبدل در حين پديده كليدزني و پايين بودن كيفيت هارمونيكي ولتاژ و جريان. براي غلبه بر اين مشكلات مبدل‌هاي چندسطحي معرفي شده‌اند. اين مبدل‌ها از ساختارهاي گوناگوني براي نيل به شكل موج‌هاي چندسطحي در خروجي استفاده مي‌كنند. استفاده از مبدل هاي چندسطحي باعث كاهش استرس ولتاژ كليدها، افزايش كيفيت هارمونيكي ولتاژ و جريان خروجي و كاهش dv/dt ولتاژ خواهد شد. محققان همواره در تلاش‌اند كه با كاهش ادوات در مبدل‌ها، هزينه و حجم مبدل‌ها را كاهش دهند. يكي از ساختارهاي متداول مبدل‌هاي چندسطحي، مبدل چندسطحي با خازن شناور است. در اين پايان‌نامه ابتدا ساختار مرسوم مبدل‌هاي چندسطحي خازن‌شناور پنج و شش‌سطحي بررسي شده و سپس با كاهش تعداد خازن مشخص از ساختار اين مبدل‌ها، به مبدل‌هاي خازن‌شناور پنج و شش‌سطحي با خازن كاهش‌يافته دست يافته و سپس مدولاسيون و كنترل اين مبدل‌ها، چالش‌ها و راه حل‌ها مورد بررسي قرار خواهد گرفت. يكي از چالش‌هاي اصلي مبدل‌هاي خازن‌شناور، حفظ تعادل و به عبارت ديگر تثبيت ولتاژ خازن‌ها است؛ اين امر توسط حالات كليدزني اضافي يا متعدد انجام خواهد شد. زمانيكه تعداد خازن‌ها در مبدل كاهش يابد، حالات كليدزني اضافي نيز كاهش خواهد يافت و همين امر باعث ايجاد چالش در متعادل‌سازي ولتاژ خازن‌ها خواهد شد. در اين پژوهش، براي تحقق تثبيت ولتاژ خازن‌ها از روش مدولاسيون مبتني بر ولتاژهاي بازسازي‌شده استفاده شده است و مورد بررسي قرار خواهد گرفت. بدين ترتيب توسط اين روش مشكل متعادل‌سازي ولتاژ خازن‌ها حل خواهد شد. اين روش داراي معايبي نيز هست كه از جمله آنها مي‌توان به بالا بودن فركانس متوسط كليدها و وجود خطا در متعادل كردن ولتاژ خازن‌ها اشاره كرد. براي راه حل از روش جديدي موسوم به روش مدولاسيون مبتني بر سطوح ولتاژ بازسازي شده اكتيو جهت كاهش فركانس كليدزني و كاهش خطا در تثبيت ولتاژ خازن‌ها، استفاده خواهد شد. اين روش با اضافه كردن فيدبك از ولتاژ خازن‌ها و ايجاد تغييراتي در روش قبلي، عيوب روش مبتني بر سطوح ولتاژ بازسازي‌شده حل خواهد شد. در نهايت مبدل‌هاي پنج و شش‌سطحي پيشنهادي با مبدل مرسوم خود مورد شبيه‌سازي قرار خواهد گرفت و نتايج آنها بررسي، و سپس مقايسه خواهد شد. مبدل‌هاي پيشنهادي، حجم خازن كمتري نسبت به مبدل‌هاي مرسوم خواهند داشت و در مقابل با كمي افزايش فركانس كليدزني مواجه هستند. در پايان، نتيجه گيري و پيشنهادات براي ادامه كار ارائه خواهد شد.
شماره ركورد
225827
گرايش رشته تحصيلي
الكترونيك قدرت
دانشكده
مهندسي برق و كامپيوتر
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان