S_{L C1} S₁ D s_{s Vin
C2} ^D2
R_2L R_1L C_L S₂
شکل(۳_–۵) حالت کلیدزنی شارژ شدن سلف در توپولوژی پیشنهادی
ب) دومین حالت : عبور جریان سلفی (S_S: OFF, S₁: ON, S₂: ON )
در این حالت به محض این که جریان سلفی با مقدار معینی در مدار جاری شود، سیستم کنترلی منبع جریان غیرفعال می شود. بنابراین در این توپولوژی، منبع جریان معادل کلید S_S و منبع ولتاژ ورودی(V_in) از بقیه مدار جدا می شود و دیود هرزگردD، در حالت هدایت قرار می گیرد که منجر به عبور جریان از کلیدهای S₁ & S₂ می شود. شکل (۳_–۶) این حالت کلیدزنی را نشان داده است. افت ولتاژ کم کلیدها و دیودها منجرمی شود که دشارژ سلف در حد متوسط باشد. با توجه به این که ولتاژ سلفی زیاد نیست ومقدار آن از رابطه (۳_–۴ ) محاسبه می شود.

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

_{D1 L}
S_{L C1} S₁ D s_{s Vin
C2} ^D2
R_2L R_1L C_L S₂
شکل(۳_–۶) حالت کلیدزنی عبور جریان سلفی در توپولوژی پیشنهادی
(۳_–۴)

با ثابت شدن جریان سلفی، می توان اثر دشارژ سلفی را درمنبع توان پالسی پلاسما نادیده گرفت. بنابراین جریان در سلف به صورت انرژی ذخیره می شود. درمرحله بعدی این انرژی، به بار سیستم تزریق می شود و بار را تحریک می کند. این حالت کلیدزنی در توپولوژی پیشنهادی الزامی است زیرا که این حالت، منجر به حداقل رسیدن تلفات رسانایی منبع توان پالسی پلاسما می شود. نادیده گرفتن این حالت کلیدزنی در توپولوژی، به منظور اجتناب از تلفات رسانایی، در واقع از بین بردن قابلیت اطمینان و پایداری و ایمنی موردنیاز سیستم است. درمدت زمان کلید زنی، سلف از منبع ولتاژ ورودی توسط کلید خاموش S_S جدا می شود. هم چنین در هنگام توان تحویلی بار احتمال قطع ولتاژ ورودی نیز وجود دارد. بنابراین اگر جرقه ای در طرف بار اتفاق بیافتد، اتلاف مقدار زیادی از انرژی از طریق منبع ولتاژ ورودی دور از ذهن نیست.
ج) حالت سوم : شارژ همزمان خازن ها (S_S:OFF, S₁: OFF, S₂: OFF)
در این حالت کلید زنی، جریان سلفی از خازن ها عبور می کند که منجر به شارژ خازن ها می شود. که شکل (۳_–۷) این حالت کلیدزنی را نشان داده است. وقتی که کلیدهای S₁ & S₂ قطع باشند جریان سلفی به خازن ها پمپاژ می شود که منجر به شارژ آنها تا یک مدت زمان معینی که توسط بار تعیین می شود، صورت می پذیرد.که مقدار آن را می توان از رابطه (۳_–۵) بدست آورد:

(۳_– ۵)
_{D1 L}
S_{L C1} S₁ D s_{s Vin
C2} ^D2
R_2L R_1L C_L S₂
شکل(۳_–۷) حالت کلیدزنی شارژ همزمان خازن ها در توپولوژی پیشنهادی
در این حالت کلیدزنی، مقاومت ویژه ای از بار به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. با توجه به این که یک توده پلاسما را می توان به صورت بار کاهنده ای در منابع توان پالسی در نظر گرفت، بنابراین آن را می توان از ترکیبی با مقاومت های R_L1و R_L2به همراه کلید S_L که در شکل (۳_–۸) نشان داده شده، مدل کرد.
_{D1 L}
S_{L C1} S₁ D s_{s Vin
C2} ^D2
R_2L R_1L C_L S₂
شکل(۳_–۸) حالت تامین بار در توپولوژی پیشنهادی
در این حالت کلیدزنی، انرژی موردنیاز از طریق منبع جریان و ولتاژ مدل شده به بار تحویل داده می شود. مجموعه خازن و سلف، نسبت به انرژی ذخیره شده شان دشارژ می شوند. یک بار دیگر در این حالت کلیدزنی، فرایند تامین و تحریک بار به اتمام می رسد. بنابراین در حالت تامین و تغذیه بار، سلف می تواند مجددا شارژ شود.
د) حالت چهارم : شارژ جداگانه خازن ها ( (S_S: OFF, S₁: ON, S₂: OFF
در این حالت کلیدزنی، وقتی که مجموعه کلیدهای مدار قطع و وصل شوند، شارژ خازن ها با توالی مناسبی انجام می گیرد. همان طور که در شکل (۳_–۹) مشاهده می کنید، در این حالت کلید S₂ قطع است در حالی که کلید S₁ روشن است خازن C₂ از طریق D₂ به طورکامل شارژ می شود. راه حل دست یابی به شارژ و ذخیره سازی مداوم ولتاژ در خازن ها این است که یک سطح ولتاژاصلی برای بار در نظر گرفته شود. در مدل ارائه شده، خازن C₂ مسئول انجام این کار می باشد و خازن های دیگر نیز در صورت وجود شوک ولتاژی مطلوب به آن اختصاص داده می شوند.
_{D1 L}
S_{L C1} S₁ D s_{s Vin
C2} ^D2
R_2L R_1L C_L S₂
شکل(۳_–۹) حالت کلیدزنی شارژ جداگانه خازن ها در توپولوژی پیشنهادی
۳.۲.۳ تحلیل مداری توپولوژی پیشنهادی
ولتاژ اشتراکی خازن ها در حالت های کلیدزنی متفاوت است که می توان آن را از روش های زیر مقدار آن را بدست آورد :
الف) تحلیل محاسباتی حالت شارژ جداگانه خازن ها
وقتی که کلیدها ی S₁و_۲S به طور جداگانه قطع و وصل می شوند، شارژ اولیه خازن C₂ انجام می پذیرد هم چنین ولتاژ اصلی در معادله زیر با V_f نشان داده شده است. وقتی که خازن C₂ شارژ می شود، حالت چهارم کلید زنی اتفاق می افتدکه ولتاژ خازن ها از روابط (۳_–۶) و(۳_–۷) محاسبه می شود و وضعیت کلیدها عبارتند از : (S_S:OFF,S₁:ON, S₂:OFF, S_L:OFF)
(۳_–۶)

(۳_–۷)

ب) تحلیل محاسباتی حالت شارژ همزمان خازن ها
وقتی که کلیدهای S₁و_۲S قطع باشند، حالت سوم کلیدزنی اتفاق می افتد که ولتاژ اشتراکی خازن ها از روابط (۳_–۸) و (۹_–۹) بدست می آید و وضعیت کلیدزنی عبارتند از: (S_S:OFF, S₁:OFF, S₂:OFF, S_L:OFF)

(۳_–۸)

(۳_–۹)
ج) تحلیل محاسباتی حالت شارژ منفی خازن ها