طراحي، شبيه‌سازي و ساخت مبدل DC/DC ايزوله 100 وات با فركانس و چگالي توان بالا

كارشناسي ارشد

يكي از پرمصرف‌ترين مبدل‌هاي جريان مستقيم- جريان مستقيم ، مبدل فوروارد مي‌باشد. از طرفي عمده‌ترين مشكل مبدل فوروارد كلاسيك، كليدزني سخت، تلفات بالا و بازدهي پايين آن مي‌باشد. به همين منظور، مدار افزونه‌اي پيشنهاد مي‌شود كه كاملاً كم‌هزينه بوده و با حداقل عناصر مي‌تواند باعث رفع مشكلات مبدل فوروارد شود. اين مدار كه به مهارفعال معروف است داراي دو نوع مهارفعال بالا و مهارفعال پايين بوده و عمده‌ترين ويژگي آن ايجاد امكان كليدزني نرم براي مبدل فوروارد مي‌باشد. از طرفي كاهش ابعاد مبدل‌هاي كليدزني از مسائل روز در زمينه مهندسي الكترونيك قدرت است كه ضروري‌ترين پيش‌نياز آن افزايش فركانس كليدزني مي‌باشد. با افزايش فركانس كليدزني، مسائل و مشكلات مختلفي به وجود مي‌آيد كه ازجمله آن مي‌توان به افزايش تلفات كليدزني اشاره كرد. از طرفي استفاده از ترانسفورماتور بدون هسته مي‌تواند ابعاد و حجم مبدل را به شدت كاهش داده و زمان و هزينه توليد را كاهش دهد. ضمن كاهش ابعاد مبدل، تلفات هيسترزيس و فوكوي مربوط به هسته الكترومغناطيسي در ترانسفورماتور بدون هسته صفر مي‌شود. به همين دليل، در فركانس‌هاي بالا(در حد چند مگاهرتز)، ترانسفورماتور بدون هسته ، هم از نظر كاهش ابعاد و هم از نظر تلفات الكترومغناطيسي، جايگزين مناسبي براي ترانسفورماتور‌هاي هسته‌دار مي‌تواند باشد. در ترانسفورماتور بدون هسته سيم‌‌پيچ‌ها به صورت حلزوني روي بورد مدار چاپي پياده مي‌شود. در پروژه پيش رو، مبدل فوروارد مهارفعال و ترانسفورماتور بدون هسته به صورت جداگانه بررسي گرديده و با افزايش فركانس كاري، از ترانسفورماتور بدون هسته در مبدل فوروارد مهارفعال استفاده شده و در نهايت نتايج به دست آمده گزارش شده است. توان كشيده شده از مبدل ساخته‌شده حدود 8 وات بوده و فركانس كليدزني تا 1.9 مگاهرتز افزوده شده است. بازده اين مبدل برابر 62 درصد بوده و نتايج مورد انتظار از عملكرد ترانسفورماتور بدون هسته برآورده شده است. واژه‌هاي كليدي: ترانسفورماتور بدون هسته، فوروارد، مهارفعال، اثر الكترومغناطيسي، كليدزني

189232

دانشگاه علم و صنعت ايران

الكترونيك قدرت و ماشين هاي الكتريكي

دكتر عباس شولايي