طراحی و شبیه سازی مبدل DC-DC امپدانسی جهت کاربرد در شبکه توزیع برق هواپیمای مسافری

امروزه با افزایش روزافزون شهرها و صنعتی شدن کشورها درخواست مسافرت های هوایی روزبه روز بیشتر می شود. برای پاسخگویی به این درخواست سیستم هوایی باید توسعه یابد. به همین منظور شرکت های تولیدکننده هواپیما همراه با گسترش شهرها و پیشرفت فناوری بزرگ تر می شوند. با بالا رفتن درخواست سفرهای هوایی، احتمال بروز خطا در انواع سامانه های هواپیما و در سطوح بزرگ تر بیشتر می شود. از طرفی نگرش تولید انرژی برق در هواپیما و جایگزینی آن بجای سامانه های نیوماتیکی و هیدرولیکی عوض شده است به نحوی که در برنامه ریزی شرکت های تولید هواپیما مسیله محیط زیست و کاهش آلودگی هوا از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این کار تحقیقاتی با استفاده از فن های افزایش بهره ولتاژ، بهره مبدل منبع امپدانسی DC/DC به طرز زیادی افزایش یافته است. همین طور از روش کلید زنی مدولاسیون پهنای پالس برای فرماندهی به کلیدها استفاده شده که پیچیدگی کمتری نسبت به روش های کنترلی دیگر دارد. نتایج شبیه سازی به منظور صحت عملکرد مبدل در نرم افزار MATLAB Simulink انجام شده است. استفاده از شبکه منبع امپدانسی در مبدل های DC/DC باعث ایجاد یک بافر واسط بین منبع و بار جهت حفاظت بیشتر و همچنین کاهش تنش های الکترومغناطیسی ناشی از عناصر پسیو زیاد در مبدل می گردد. بهره ولتاژ مبدل پیشنهادی در یک دوره چرخه کاری از انواع مدل مرسوم بیشتر است. به عبارت دیگر، در بهره ولتاژ برابر نیاز به چرخه های کاری کمتری در مقایسه با مبدل های تغذیه ولتاژ و جریان مرسوم دارند که این خود سبب کاهش تلفات هدایتی در مبدل های امپدانسی می گردد و عیب افزوده شدن عناصر پسیو را تا حد زیادی برطرف می کند. در این گونه از مبدل ها خطرات مربوط به اتصال کوتاه و مدارباز، که از مشکلات رایج در مبدل های تغذیه جریان و تغذیه ولتاژ مرسوم هست، وجود ندارد. به علت مزایایی که ذکر گردید امروزه این مبدل ها می توانند کاربردهای گسترده ای در به روزرسانی سامانه های الکترونیک قدرت موجود در هواپیما داشته باشند.

کلیدواژه ها:

مبدل DC-DC امپدانسی ، هسته اشباع ، شبکه برق هواپیما ، مدولاسیون پهنای پالس