كليدواژه :
برش‌گر فعال , تثبيت ولتاژ خروجي , كليدزني نرم , مبدل سوئيچ-خازني
چكيده فارسي :
چگالي توان بالاي مبدل‌هاي سوئيچ-خازني ناشي از فقدان عناصر مغناطيسي است. اما، اين موضوع منجربه عدم‌توانايي در تثبيت ولتاژ خروجي و كليدزني سخت، به‌خاطر جريان‌هاي لحظه‌اي بزرگ، مي‌شود. اين جريان‌ها سبب افزايش تلفات كليدزني و نويز و محدودشدن توان قابل‌پردازش مي‌گردد. هرچند اخيراً با افزودن سلف‌هاي كوچك به ساختار برخي از مبدل‌هاي سوئيچ-خازني عمل‌كرد آن‌ها بهبود يافته‌است، ولي فقط تعداد معدودي از آن‌ها توانايي تثبيت ولتاژ خروجي و كليدزني نرم را دارند. در اين‌جا، با تركيب يك برش‌گر فعال و يك مبدل سوئيچ-خازني، در محدوده وسيعي از تغييرات ولتاژ ورودي و بار هر دو ويژگي تثبيت ولتاژ خروجي و كليدزني نرم در ادوات نيمه‌هادي قدرت حاصل شده است. به‌خاطر كاهش تلفات كليدزني و نويز مي‌توان فركانس را جهت كاهش اندازه سلف‌ها و خازن‌ها افزايش داد. اين موضوع، ضمن كاهش حجم مبدل، عمل‌كرد آن را بهبود مي‌بخشد، زيرا در عمل سلف‌ها و خازن‌هاي كوچك مشخصات فركانس بالاي مطلوب‌تري دارند. بنابراين، مبدل اصلاح‌شده در توان‌هاي بالا از ساختار رايج بهتر است. در اين‌جا، علاوه‌بر تحليل رياضي، براي تثبيت يك ولتاژ خروجي V400 با وجود تغييرات وسيع ولتاژ ورودي (V100-50) و مقاومت بار (kΩ8-Ω400)، مبدل مذكور در فركانسkHz200 شبيه‌سازي و ساخته شده‌است
چكيده لاتين :
High power density of switched-capacitor converters (SCCs) is due to absent of inductive components. But, this subject leads to output voltage regulation problem and hard switching characteristics due to high current spikes, which increase switching losses and noise and limit the power rating. Although, performances of some SCCs have been improved recently by including some small inductors in their topologies, but, only few of them can regulate output voltage and have soft switching characteristics. Here, by combining an active clamp and a boost SCC, both output voltage regulation and soft switching characteristics are achieved, even when wide input voltage and load variations are applied. So, switching frequency can be increased to reduce inductors and capacitors values, due to low switching losses and noise. It reduces the converter volume and also improves its performance, because small inductors and capacitors have better high-frequency characteristics, practically. Therefore, the modified converter is practically much better than the conventional configuration, especially at high power ratings. Here, the modified converter has been analyzed, mathematically, and to verify the given analyses, it has been simulated and implemented at 200kHz for regulating a 400V output voltage, even when wide input voltage (50-100V) and load (400Ω-8kΩ) variations are applied.
