رویکرد تجربی در طراحی مدار سوئیچینگ برای مبدل های باک سنکرون توان بالا

مبدل های باک غیرایزوله از راه حل های شناخته شده برای تولید ولتاژ DC قابل کنترل در سطوح توان متوسط و بالا هستند. در این بین مبدل های سنکرون به دلیل عدم وابستگی نسبت تبدیل ولتاژ به بار و پیوستگی جریان سلف، مورد توجه زیادی قرار گرفته اند. اما کلیدزنی این مبدل ها در سطوح توانی بالاتر، در فرکانس های پایین تری صورت می گیرد. به همین دلیل مدار سوئیچینگ باید با زمان مرده بالاتری کار کند در این مقاله یک طرح مدار کاربردی آنالوگ و بدون استفاده از میکروکنترلر برای کلیدزنی مبدل باک سنکرون ارائه شده است که ضمن تضمین عدم ارسال همزمان پالس به کلیدها، مقدار زمان مرده قابل تنظیمی ارائه می دهد که با توجه به سطح ولتاژ و جریان کاری مدار قابل تغییر خواهد بود. پس از تحلیل شرایط لحظه روشن و خاموش شدن مدار، مشخص شد که در لحظه خاموشی جریان گذرای مخربی یه کلیدها اعمال می شود که این مقاله برای راه حل این موضوع استفاده از دو رله حالت جامد (SSR) سریع در مسیر سیگنال ورودی به ماژول گیت درایور پیشنهاد می دهد که بر روی نمونه اولیه دستگاه تست شده است. این مقاله همچنین با تحلیل شرایط لحظه روشن و خاموش شدن مدار، الزامات مورد نیاز مدار سوئیچینگ را برای اینکه جریان گذرای آسیب زننده ای از ترانزیستور دو قطبی با گیت عایق شده (IGBT) عبور نکند ذکر می کند. نتایج آزمایش های تجربی روی یک مبدل DC/DC باک سنکرون ۱۵ کیلووات با خروجی ۳۰۰ ولت ۵۰ آمپر نشان می دهد مدار سوئیچینگ طراحی شده به خوبی زمان مرده قابل تنظیم تا ۶ میکروثانیه را در کلیدزنی این مبدل ایجاد کرده و شرایط پیوستگی جریان سلف را هم در بی باری و هم تحت بار فراهم کرده است. همچنین روش پیشنهادی به خوبی گذراهای لحظه روشن و خاموش شدن مدار را حذف کرده است.

کلیدواژه ها:

مبدل باک ، کنترل زمان مرده ، راه اندازی نرم ، توان بالا