ولتاژ ورودی می‌باشد که به صورت زوم‌شده در شکل (4-2) نشان داده شده است. حال حالتی را در نظر می‌گیریم که ولتاژ خروجی یکسوساز به مبدل باک وارد شده و سپس خروجی مبدل باک به تحریک ژنراتور اعمال شود. در این حالت خروجی مبدل باک (ورودی تحریک ژنراتور) بصورت زیر خواهد بود:
شکل(4-3) ولتاژ خروجی مبدل باک
مشاهده خواهد شد که ولتاژ خروجی مبدل باک دارای اعوجاجات کمتری نسبت به خروجی یکسوساز می باشد (در واقع در این حالت تمام تموج از بین رفته است) که مزیت استفاده از مبدل باک و کاربرد آن را نمایش می‌دهد.
4-3- شبیه‌سازی مبدل باک و خواص آن:
مبدل باک در واقع یک کنترلر غیرخطی خواهد داشت که ولتاژ ورودی به ژنراتور و محرک ژنراتور را باید در ولتاژ 85 ولت و جریان 6/3 آمپر ثابت نگه دارد برای این کار باید زاویه آتش طوری تغییر کند که جریان و ولتاژ متناسب با این مقادیر باقی بماند و اگر تغییری در این مقدارها رخ داد مقدار زاویه آتش تغییر کند تا این مقادیر همواره ثابت بماند. بنابراین برای زاویه آتش همواره یک کنترل‌کننده PI وجود خواهد داشت که از خروجی ثابت فیدبک گرفته تا بتواند نقطه کار را کنترل کند. بنابراین مقدار زاویه آتش را نباید ثابت قرار دهیم و با یک فیدبک از خروجی آن را تحت کنترل خود قرار می‌دهیم تا همواره خروجی‌ها ثابت بمانند.
4-3-1- نحوه طراحی مبدل باک:
ساختار مبدل باک بنا بر اشکالی که از مقالات مربوطه بدست آمده شبیه‌سازی شده که از یک ماسفت با یک زاویه آتش تغییرپذیر و یک سری سلف و خازن پارازیتی تشکیل شده است. نحوه چینش المان‌های مبدل باک با کنار هم قرار دادن شکل‌های زیر بدست آمده است:
شکل(4-4) ساختار مبدل باک ]26[
شکل(4-5) رگولاتور مبدل باک]27 [
شکل(4-6) مدار مبدل باک ]28[
با توجه به اشکال بالا ابتدا از یک مبدل شش پالسه استفاده می‌کنیم و سپس خروجی آن را به ورودی تریستور می‌دهیم و سپس سلف، خازن، مقاومت و دیودها را مطابق شکل کنار هم قرار می‌دهیم. با بدست آمدن خروجی مبدل برای اینکه مقدار ولتاژ و جریان خروجی به مقدار مورد نظر میل کند نیازمندیم تا از یک فیدبک استفاده کنیم تا ولتاژ و جریان را کنترل کند. برای کنترل تنها پارامتری که می‌تواند در دسترس باشد زاویه آتش گیت ماسفت می‌باشد بنابراین از خروجی ولتاژ باک نمونه‌برداری کرده و به گیت وصل می‌کنیم تا زاویه آتش کنترل شود.
شکل(4-7) مدار شبیه سازی شده مبدل باک
همانطور که گفته شد مبدل باک از یک سری خازن و سلف پارازیتی تشکیل می‌شوند که مقادیر آنها طبق یک سری روابط ریاضی که در زیر آورده شده است طراحی خواهند شد]28[. این مقادیر باید به گونه‌ای انتخاب شوند که در معادله زیر صدق کنند.
(4-1)
که در آن L مقدار سلف، C مقدار خازن و Wn مقدار فرکانس زاویه‌ای مبدل باک می‌باشد. رابطه دیگر، رابطه میان مقاومت و خازن می‌باشد که در زیر آورده شده است.
(4-2)
از آنجایی که در این شبیه‌سازی مقدار L و C برایمان مهم است مقدار R را به صورت پیش فرض در نظر گرفته و مقدار C از رابطه (5.21) بدست می آید. سپس مقدار C را در رابطه (2.65) قرار می‌دهیم و L را بدست می‌آوریم.
Wn که نصف فرکانس سوئیچینگ می‌باشد از رابطه زیر بدست می‌آید.
(4-3)
Ts پریود سوئیچینگ می‌باشد.
جدول(4-1) مقادیر پارامترهای مربوط به مبدل باک ]28[

مطلب مرتبط :   پایان نامه ارشد رایگان دربارهتحریک، جریان، سیستم
دسته‌ها: No category

دیدگاهتان را بنویسید