شيوه جديد براي طراحي و مدلسازي مبدل تمام پل ZVS جهت رفع پديده Ringing

A New Method to Design and Modeling of ZVS Full Bridge Converter to Eliminate the Ringing Phenomenon

امروزه، داشتن دقت بالا در دستگاه‌هاي الكترونيكي جهت استفاده در برخي صنايع جايگاه ويژه‌اي دارد. دقت پايين دستگاه‌هاي الكترونيكي معايبي همچون تلفات بالا، اندازه‌گيري با خطاي زياد را به همراه دارد، براي داشتن دقت بالا نيازمند طراحي بهينه در مدارات الكترونيك قدرت هستيم كه حاصل اين طراحي بهينه حذف تلفات مختلف مدار ازجمله پديده ringing هست. در اين مقاله ابتدا به بررسي سه روش متداول كه هر سه روش به دنبال ايجاد شرايط كليد زني تحت ولتاژ صفر (ZVS ) جهت كاهش تلفات هدايت و حذف پديده ringing، شامل روش استفاده از مدارات اسنابر، استفاده از ساختار مبدل‌هاي رزونانسي و روش سوئيچينگ با مدولاسيون پهناي پالس مي باشند، پرداخته‌شده است. ازجمله مزاياي روش مدولاسيون پهناي پالس نسبت به ساير روش‌ها، كنترل ساده تر، فركانس كليد زني متغير و استفاده كمتر از قطعات هست. اما اين روش به دليل ايجاد سوئيچينگ سخت و درنهايت ايجاد تلفات زياد در مبدل‌هاي سوئيچينگ داراي معايبي ازجمله ايجاد پديده ringing هست، با استفاده از تغيير در زمان‌بندي وكنترل زمان خاموشي روش مدولاسيون پهناي پالس و تغيير در ساختار سمت ثانويه ترانسفورماتور مبدل تمام پل سوئيچينگZVS متعارف، روش جديدي ارائه گرديده است. با استفاده از روش پيشنهادي علاوه برداشتن مداري با ساختار ساده و بهينه‌شده، تلفات سوئيچينگ ازجمله پديده ringing به‌طور كامل حذف گرديده است. كاربردي بودن اين روش با استفاده از نرم‌افزار PSPICE نشان داده‌شده است. همچنين اين روش به‌صورت عملي بر روي دستگاه تستر رله AMT-105 ساخت شركت وبكو اميركبير به‌طور كامل پياده‌سازي شده است.

Nowadays having high precision in electronic devices for use in some industries has a special significance. The imprecision in electronic devices results in high losses and high error rate measurement. To reach high precision we need to design optimal power circuits. The optimal design eliminates various circuit losses, including the ringing phenomenon. In this paper at first we review three common methods applies in ZVS conditions to reduce the conduction loss and eliminate the ringing phenomenon including snubber circuits resonant converters and switching method with Pulse Width Modulation. The advantages of the Pulse Width Modulation method is simpler control variable switching frequency and less use of devices and elements. But this method based on a hard switching and ultimately causing a lot of losses in switching converter and producing ringing phenomenon. A new method is proposed using a change in the timing and time control of the Pulse Width Modulation and the change in the secondary position of the transformer of the entire ZVS conventional switching bridge. Using the proposed method in addition to having a circuit with a simplified and optimized structure conduction losses Including the ringing phenomenon have been completely eliminated. The applicability of this method is shown using the PSPICE software. This method is also fully implemented on the AMT-105 relay tester manufactured by WEBCO AMIR KABIR Co Ltd.