مدل سازی و تحلیل عددی مبدل های تایریستوری به روش رانگ-کوتای چند متغیره

مدل سازی کلیدهای نیمه هادی در مبدل های سوئیچینگ از موضوع هایی می باشد که امروزه، بیشتر مورد توجه مهندسین طراح قرار گرفته است. زیرا به دیدگاه آن ها در انتخاب ساختار، مقایسه، تعیین مقادیر اجزای مبدل، حلقه کنترلی و پایداری اشراف بیشتری می بخشد. در این مقاله، روشی عددی برای تعیین منحنی ولتاژ و جریان تایریستور در مبدل های الکترونیک قدرت ارائه شده است. عناصر موجود در این مبدل ها را می توان از نظر منحنی مشخصه، به دو گروه خطی و غیرخطی تقسیم بندی کرد. در روش پیشنهادی ابتدا منحنی مشخصه دوران یافته سو ئیچ را در نظر گرفته و سپس دیاگرامی که گویای ارتباط جریان-ولتاژی تریستور است استخراج می شود . در ادامه، بلوک دیاگرام منتجه در مدار مبدل جاگذاری می گردد. از سوی دیگر ماتریس های امپدانس و انتقال مربوط به عناصر خطی به روش نظریه مش و گره تعیین می شوند . سپس بلوک دیاگرام سیستمی مبدل که شامل عملگرهای تفاضلی است تعیین شده و با اعمال روش رانگ -کوتای چند متغیره بر بلوک نهایی، مقادیر لحظه ای پارامترهای مبدل محاسبه می گردد. در انتها نتایج شبیه سازی با روش تحلیلی جبری پیشنهادی، مقایسه می شود که گویای کارآمدی این روش در تخمین ولتاژ و جریان سو ئیچ ها می باشد به طوری که بیشینه خطای ولتاژ و جریان به کمتر از 2 درصد محدود می شود.

Keywords:

مبدل تایریستوری , منحنی مشخصه دوران یافته , بلوک دیاگرام , عملگر تفاضلی , روش رانگ-کوتا