مقاله درمورد دانلود توسط نرم افزار و نرم افزار

دانلود پایان نامه

پس با توجه به وضعیت دلخواه در خروجی می توان آرایش خاصی را برای سوئیچها اعمال کرد مثلا برای ایجاد وضعیت صفر در خروجی میتوان کلیدهای s1و s2را وصل و s3و s4را قطع کرد و همچنین میتوان s3و s4را وصل s1و s2را در وضعیت قطع قرار داد در صورتی که برای بدست آوردن سطح صفر در یک دوره تنها از یکی از حالات فوق استفاده کنیم باعث می شود که مدت زمان وصل بودن یک سری از کلیدها بیشتر بوده و در نتیجه توان بیشتری مصرف می کنند و همچنین دمای بیشتری نسبت به دو سوئیچ دیگر خواهند داشت برای حل چنین مشکلی میباید الگوی سوئیچینگی را برای سطح صفر استفاده کنیم که برای تولید سطح صفر از دو وضعیت فوق استفاده کرده باشیم تا با استفاده از این روش وصل بودن تمام سوئیچها یکسان می شود که این موضوع در شکل زیر نشان داده شده است .
شکل 3-2 الگوی سوئیچینگ برای وصل بودن یکسان تمام سوئیچ ها
شکل 3-3 حالت دوم الگوی سوئیچینگ
3-2 زمان پوچ (زمان خالی )blanking time
یکی از موضوعاتی که مخصوصا در ساخت مدارات بسیار مورد توجه است در نظر گرفتن زمان پوچ برای سیگنال گیت است . در شکل بالا سوئیچ ها را ایده آل در نظر می گیریم که اجازه می دهد دو سوئیچ با هم از روشن تا خاموش تغییر کنند و بر عکس . اما در عمل ابزارهای سوئیچ زنی ایده آل نیستند. برای خاموش کردن کامل دیودها و سوئیچها ، یک زمان کوتاه مورد نیاز است که به نوع وسیله بستگی دارد. معمولا” به دلیل زمان های روشن وخاموش شدن محدود که به نوع سوئیچ وابسته است ، یک سوئیچ در زمان سوئیچینگ به طور سریع خاموش می شود. گرچه روشن شدن سوئیچ های دیگر به اندازه ی tΔ تأخیر زمانی دارد . در زیر زمان پوچ نشان داده شده است.
مطلب مرتبط :   اکسیداسیون و ایفای نقش

جستجو در سایت ما :


شکل 3-4 زمان پوچ tΔ
3-3 ساختار تکفاز اینورتر کسکید
برای ساختن شکل موج چند سطحی ، خروجی ac مدارهای H-Bridge با سطوح متفاوت به طور سری بهم متصل می شوند. پس شکل موج خروجی ایجاد شده مجموع خروجی اینورترهاست. تعداد سطوح ولتاژ خروجی در اینورتر کسکید به صورت زیر تعریف می شود:
m= 2s+1
که s تعداد منابع dc است.
برای مثال یک شکل موج ولتاژ خروجی نه سطحی با استفاده از چهار مدار H-bridge و چهار منبع dc مستقل ساخته می شود. شکل 5.3 یک اینورتر آبشاری تکفاز m سطحی را نشان می دهد.
شکل 3-5 اینورتر آبشاری m سطحی تکفاز
از شکل بالا ولتاژ فاز، مجموع خروجی های هر H-bridge است و به صورت زیر بیان می شود:

برای اینکه ولتاژ صفر در همه ی خروجی اینورترها متداول است تعداد سطوح کلی ولتاژ خروجی برابر 2s+1 می شود. یک شکل موج ولتاژ خروجی یک اینورتر نه سطحی و شکل خروجی همه ی سلول های H-Bridge در شکل زیرنشان داده شده است و ما در اینجا همه ی منابع dc را برابر می گیریم.
Vdc1 = Vdc2 = … = Vdc(s-1) = Vdc s = Vdc
شکل 3-6 شکل موج ولتاژ خروجی یک اینورتر نه سطحی
در این شکل موج ها ،به دلیل شباهت با شکل موج سینوسی مؤلفه های زوج هارمونیکی وجود ندارد . برای کمینه ساختن THD ، همه ی زاویه های سوئیچینگ باید به صورت عددی محاسبه گردند.که در فصل بعدی در مورد این روش توضیح داده شده است .
البته یکی دیگر از روشهای کاهش THD و نزدیکتر کردن شکل موج خروجی به شکل موج سینوسی افزایش تعداد سطوح در ولتاژ خروجی می باشد که این امر در حقیقت به معنی افزایش تعداد المانهای مداری و افزایش تعداد منابع تغذیه dcو سیستم کنترلی پیچیده تر به سبب افزایش المانهای سیستم است .در ساختار کسکید این افزایش سطوح را به دلیل اینکه ساختار سلولهای آن به صورت ماژولی است میتوان به راحتی انجام داد اما در سیستم کنترلی آن با وجود افزایش ماژولی می باید مجددا زمانهای سو ئیچینگ هر سوئیچ را تعیین کرد. در زیر کاهش هارمونیکها و THD را در اثر افزایش تعداد سطوح که توسط نرم افزار MATLAB شبیه سازی شده است ارائه داده ایم .در تمامی شبیه سازی های انجام شده فرکانس مطلوب خروجی 50 هرتز در نظر گرفته شده است برای اینورتر پنج سطحی زیر که ولتاژ هر منبع تغذیه آن 10 ولت فرض شده شکل مداری آن آورده شده است . (مقدار ولتاژ را میتوان هر مقدار دیگری نیز انتخاب کرد و در نتیجه هارمونیکی تاثیری ندارد )
شکل 3-7 شمای مدلینگ اینورتر 5 سطحی در MATLAB
در شکل زیر خروجی مدار فوق و همچنین نمودار هارمونیکی ان آورده شده است :
شکل 3-8 نتایج شبیه سازی اینورتر 5 سطحی در MATLAB
همانطور که در تحیل هارمونیکی مدار نیز مشخص است مطابق انچه که در قبل نیز بیان شد هارمونیکهای مرتبه زوج وجود ندارد و میزان هارمونیکهای مرتبه فرد نیز تا هارمونیک بیستم مشخص شده است همچنین میزان اعوجاج هارمونیک کل برابر 28.98% بدست آمده که ما سعی در کاهش آن با اضافه کردن تعداد سطوح و یا استفاده از روشهای حذف هارمونیکی که در فصل بعد اشاره خواهیم کرد هستیم .
در زیر برای اینکه بتوان مقایسه بهتری ازنظر تاثیر افزایش تعداد سطوح بر روی مشخصه خروجی داشته باشیم مدار و نتایج تحلیل هارمونیکی اینورتر 7 سطحی یعنی با3سلول و 9سطحی یعنی با4 سلول ماژولی را آورده ایم.