ارائه کننده: محمد فلاح کریم‌آبادی
استاد راهنما: دکتر رضا بیرانوند
استاد ناظر داخلی: دکتر علی یزدیان ورجانی
استاد ناظر خارج از دانشگاه: دکتر کریم عباس‌زاده (دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی)
تاریخ: 1403/04/12
ساعت: 8
مکان: آزمایشگاه الکترونیک-قدرت -2

چکیده:
در بسیاری از کاربردها، نیاز به جریان الکتریکی بسیار بالا و کنترل شده با ولتاژ بسیار پایین است. در این کاربردها نیاز به یک مبدل بسیار کاهنده است که ولتاژ ورودی را به ولتاژی بسیار پایین تر با جریان خروجی بالا تبدیل نماید. مبدلهای منبع جریان، باید بتوانند جریان خروجی را در محدوده مشخصی از تغییرات ورودی و بار، تثبیت و کنترل کنند. مبدل باک و باک چندبرگی مرسوم به دلیل محدودیت چرخه وظیفه کلیدها در بهره های ولتاژ بسیار پایین، عملکرد مطلوبی ندارند. از میان ساختارهای کاهنده شدید ولتاژ، مبدل باک خازن سری از محبوبیت و مزایای بالایی برخوردار است؛ اما استفاده از این مبدل به شیوه مرسوم، در بهره ولتاژ بسیار پایین منجر به محدودیت شدید چرخه وظیفه میشود. همچنین این مبدل، برای کاربردهای منبع جریان با هدف تثبیت و کنترل جریان مناسب نمیباشد. لازم به ذکر است کلیدزنی سخت کلیدهای قدرت این ساختار، بازده مبدل را در توانها و فرکانسهای کلیدزنی بالا کاهش میدهد. در این پایان نامه، هدف اصلاح مبدل باک خازن سری به نحوی است که بتواند بدون محدودیت در چرخه وظیفه کلیدها، بهره ولتاژ را بسیار بیشتر از حالت مرسوم کاهش دهد. همچنین بتواند جریان خروجی را تثبیت و کنترل نماید، تا برای کاربردهای منبع جریان مناسب گردد. با اصلاح انجام شده کلیدزنی کلیدهای این مبدل به صورت خودکار نرم شده که این امر بازده مبدل را افزایش داده و امکان افزایش فرکانس کلیدزنی و کاهش حجم عناصر مغناطیسی را فراهم میکند. به منظور بررسی عملکرد مبدل و اطمینان از صحت معادلات بهدست آمده و شبیه سازی های انجام شده، یک نمونه آزمایشگاهی از مبدل ساخته شده است. در این نمونه، جریان خروجی در مقدار A25 تثبیت میشود؛ همچنین ولتاژ ورودی میتواند از 370V تا V420 توان خروجی از W185 تا W650  تغییر نماید. لازم به ذکر است، کنترل مبدل به روش فرکانس متغیر انجام شده و پهنای پالس در این مبدل تغییر نکرده و در مقدار حداکثر ثابت میشود.