بررسی انواع پالس های قدرت و مدارات مولد آنها و مبدل بوک بوست

بررسی انواع پالس های قدرت و مدارات مولد آنها و مبدل بوک بوست

بررسی انواع پالس های قدرت و مدارات مولد آنها و مبدل بوک بوست

منابع

مقدمه بررسی انواع پالس های قدرت و مدارات مولد آنها

مولد های پالس های قدرت دارای آرایش های مختلفی می باشند که هر یک با مکانیزم خاص خود، یک پالس قدرت را در خروجی خود تولید می نمایند. پالس های قدرت تولید شده توسط این مدارات نیز دارای ویژگی های خاص خود می باشند که با توجه به نوع کاربرد و مشخصات پالس مورد نیاز، مولد مورد نظر مورد استفاده قرار می گیرد. در این فصل مدارات اصلی تولید پالس مورد مطالعه قرار می گیرد.

مقدمه مبدل بوک بوست مثبت برای تولید ولتاژ بالای پالسی

بهبود راندمان و قابلیت اطمینان در منابع توان پالسی با توجه به کاربرد آن در پلاسما، ارتباط اساسی با مشخصات سیستم هاي توان پالسی دارد. اخیراً با توجه به استفاده متعدد از منابع توان پالسی در حوزه هاي صنعتی و هسته اي، تحقیقات و بررسی زیادي در زمینه استفاده بهینه فناوري توان پالسی در پلاسما صورت گرفته است. با توجه به مطالعات صورت گرفته در این زمینه و بررسی مقایسه اي توپولوژی های موجود، که نتایج آن به صورت خلاصه در جدول (3-1) آمده است.

این تحقیق یک توپولوژي جدید مبتنی بر مبدل بوك بوست مثبت پیشنهاد می دهد که با استفاده از روش هاي کنترلی مرسوم و شناخته شده در منابع توان پالسی پلاسما، کنترل شدت جریان را در حالت تغذیه بار امکان پذیر می سازد. براي انتخاب روش کنترلی مناسب با توجه به آیتم هاي کلیدي راندمان و قابلیت اطمینان، با بررسی مزایا و معایب آن در یک کاربرد مشابه (مبدل بوك بوست مثبت ) می توان به نتایج واحدي دست یافت. بنابراین با طراحی توپولوژي پیشنهادي و انتخاب روش کنترلی مناسب می توان ولتاژ خروجی بهتري با توجه به نوسانات ولتاژ ورودي و تغییرات بار بدست آورد.

جهت مشاهده و دانلود مدلسازی دینامیکی و شبیه‌ سازی مبدل باک و مبدل بوست  کلیک کنید .

مفهوم اصلی توان پالسی در مبدل بوک بوست مثبت

کنترل جریان یک مهارت بسیار مهم است که می تواند راندمان سیستم های منابع تغذیه را بهبود ببخشد. از طرف دیگر این سیستم ‌های توان پالسی نیازمند سوئیچ های ولتاژ بسیار بالا برای مسدود کردن ولتاژ می باشند و سوئیچ های توان بالا برای استفاده سوئیچینگ زمانی بسیار محدود می باشند. تکنولوژی سوئیچ های مورد استفاده برای تولید توان پالسی با توجه به توسعه دستگاه های نیمه هادی قدرت در چند دهه گذشته متفاوت بوده است. تریستور، IGBT وMOSFET و غیره بعضی از این سوئیچ هایی هستند که عمدتاٌ به عنوان سوئیچ های نیمه هادی حالت جامد طبقه بندی شده اند.  از آنجا که کاربرد های توان پالسی برای dv/dt بالا مطالبه می شود، سوئیچ‌ هایی با سوئیچینگ‌ بالا نقش مهمی درتوپولوژی منبع توان پالسی ایفا می کنند .

اکثر کاربرد های توان پالسی خاصیت مقاومتی- خازنی دارند . بنابراین یک توپولوژی منبع جریان به عنوان جایگزین مناسب به نظر می رسد. با توجه به این موضوع یک ترکیب از منابع جریان و ولتاژ به منظور گسترش مفهوم اولیه تولید پالس ولتاژ بالا با سوئیچ های ولتاژ پایین در نظر گرفته شده است. مدار رسم شده در شکل (3-1) با یک آرایش کلی از توپولوژی مطرح شده نشان می دهد. سوئیچ های ولتاژ متوسط و دیود ها که در میان دو منبع قرار دارند، برای انتقال انرژی استفاده می شوند. در این آرایش، سلف و خازن‌ها می‌توانند به عنوان منابع جریانی و ولتاژی فرض شوند.

.

پالس های قدرت

جهت مشاهده نمونه های دیگر از مبانی نظری مهندسی برق کلیک کنید.

https://scholarcommons.sc.edu/elct_etd/

نمونه ای از منابع

• ]1[.E. Schamiloglu, R. J. Barker, M.Gundersen, A. A. Neuber,”Scanning the Technology Modern Pulsed Power:Charlie Martin and Beyond” ,Proceeding of the IEEE, Vol. 92, No. 7 july 2004.
• ]2[.Pulsed Power Technology and Applications- Scandinavia, EPRI, Palo Alto, CA:1999
• [3].مفیدی بید گلی ع.،”طراحی و ساخت منابع تغذیه پالسی”، پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی برق، دانشگاه علم وصنعت ایران،1377.
• ]4[.J.C.Martin, “Nanosecond Pulse Techniques”,Proceeding of the IEEE, Vol.80,No. 6,june 1992
• ]5[.S. Roche, “Solid State Pulsed Power Systems”,Physique & industrie, 17rue de la rente Logerot, 21160 Marsannay la cote, FRANCE.
• ]6[. S. Humphries, Jr. “Principles of Charged Particle Acceeleration” ]on- line[,Available:http://ww w.fieldp.com/cpa/cpa.html.
• ]7[. M. P. J. Gaudreau, T. Hawkey, J. Petry, M. A. Kempkes, “A Solid State Pulsed Power System for Food Processing”,IEEE Pulsed Plasma Science, vol. 2, Jun. 2001
• ]8[.C.Schultheiss, H. J.Bluhm, H. G. Mayer,”Industrial- Scale Electroporation of Plant Material Using High Repetition Rate Marx Generators”,IEEE Pulsed Power Plasma Science, vol. 1,Jun.2001.
• ]9[. H.Inoue,I. V.Lisitsyn, H. Akiyama, I.Nishizawa,”Drilling of Hard Rocks by Pulsed Power”, IEEE Electrical Insulation Magazin, vol.16,NO. 3,May/June2000.
• ]10[. I. V. Timoshkin, J. W. Mackersie, S. J. MacGregor, “Plasma Channel Miniature Hole Drilling Technology” ,IEEE Trans. On Plasma Science, Vol. 32, No.5, October 2004.
• ]11[. S. J. MacGregor, O. Farish, R.  Fouracre, N. J. Rowan, J. G. Anderson, Inactivation of Pathogenic and Spoilage Microorganisms in a Test Ligquid Using Pulsed Electric Fields”,IEEE Trans. On Plasma Science,vol.28,no.1 Feb.2000
• ]12[.E. J. M. van Heesch, A. J. M. Pemen,P.A. H.J. Huijbrechts, P. C. T. van der Laan, K. J. Ptasinski, G. J. Zanstra, P. de Jong, “A Fast Plused Power Source Applied to Treatment of Conducting Liquids and Air”,IEEE Trans. On Plasma Science, Vol.28,No. 1,Feb. 2000
• …
• ….