بررسی اثر پارامترهای غیر ایده آل قطعات در عملکرد مدارهای الکتریکی فرکانس بالا ارائه یک مدل معادل میان حوزه ای (ETP)

عملکرد این مقاله به بررسی تاثیر پارامترهای غیر ایده آل اجزای اساسی مدارهای الکتریکی مقاومت، خازن، القاگر و نیمه هادی ها در فرکانس های بالا می پردازد در حالی که تحلیل های سنتی بر مدل های ایده آل تکیه دارند. انحرافات عملی ناشی از اثرات پارازیتی، حرارتی و غیرخطی قابلیت اطمینان و بازدهی سیستم های مدرن را به شدت تحت تاثیر قرار می دهند. نوآوری اصلی این پژوهش ارائه یک مدل معادل میان حوزه ای Electro-Thermal-Parasitic (ETP) است که برای نخستین بار امکان تحلیل هم زمان کوپلینگ متقابل میان رفتار الکتریکی، تلفات توان و پاسخ حرارتی قطعات را در یک چارچوب یکپارچه فراهم می آورد. مدل پیشنهادی با بهره گیری از شبکه حرارتی معادل و حلقه بازخورد دوسویه بین حوزه های الکتریکی و حرارتی وابستگی های غیرخطی و دینامیک قطعات را با دقت بالاتری نسبت به مدل های کلاسیک توصیف می کند. برای اعتبارسنجی دو مطالعه موردی شامل مبدل باک ۵۰۰ کیلوهرتز و تقویت کننده کم نویز ۲.۴ گیگاهرتز در نظر گرفته شده و عملکرد مدل ETP با مدل ایده آل، مدل پارازیتی مرسوم و شبیه سازی تمام میدان (HFSS/Icepak) مقایسه گردید. نتایج نشان می دهد که مدل پیشنهادی خطای پیش بینی راندمان را تا ۹۵٪ و خطای بهره و عدد نویز را تا ۹۳ کاهش می دهد و تطابق با مرجع دقیق با خطای کمتر از ۲.۱ را ارائه می کند.

کلیدواژه ها:

پارامترهای غیر ایده آل ، مدل سازی فرکانس بالا ، مدل معادل میان حوزه ای ، تحلیل پارازیتی ، مدارهای مجتمع ، ESR ، ESL