کم

بالا

۵

مبدل تشدیدی ترکیبی ZVZC با ترانسفورماتور پالسی

ZVS

ZVS/ZCS

ZVS

ZCS

__

*

کم

بالا

۶

مبدل تشدید ZCS

ZCS

ZVS

ZVS

ZCS

___

*

بالا

کم

۷

مبدل شبه تشدید

ZCS

ZVS

ZVS

ZCS

___

*

کم

بالا

۳.۲.۲ توپولوژی مبتنی بر تقویت کننده های ولتاژ ^[۲۴]
اجزای اصلی توپولوژی مبتنی بر تقویت کننده های ولتاژ، خازن و دیود هستند. این توپولوژی با
کوک کرافت _– والتون^[۲۵] نقش قابل توجهی در افزایش ولتاژ درکاربردهای پلاسما و ارتباطات از قبیل: میکرو الکترونیک، دستگاه های گیرنده فرکانس های رادیویی و منابع توان پالسی و… دارد. شکل (۲_–۱۳) نمونه ای از یک تقویت کننده ولتاژ N طبقه کوک کرافت _– والتون را نشان داده است. از مشخصات مهم توپولوژی تقویت کننده ولتاژ که برای طراحی منابع توان پالسی پلاسما می توان در نظر گرفت، این است که سادگی وکاربردی بودن مدار تقویت کننده ولتاژ یکی از فاکتورهای کلیدی استفاده گسترده آن است. اجزای اصلی هر طبقه شامل تعدادی از خازن و دیود است که کوپل شده اند و این عمل باعث افزایش ولتاژ می شود. عملکرد هر طبقه از این تقویت کننده می تواند به عنوان روند تکمیلی و تحلیلی برای این توپولوژی باشد که افزایش ولتاژ خروجی را در پی دارد. بنابراین در این توپولوژی نیازی به استفاده از گیت قطع و وصل کلیدها و ترانزیستورها که همراه با مدارات کنترلی جانبی است، نمی باشد. روشن است این مدارات کنترلی، تنظیمات را سنگین تر، پیچیده تر و گران تر می کند و در نتیجه قابلیت اطمینان و راندمان سیستم کم می شود. از سوی دیگر، ورودی مدار توپولوژی قابلیت تغذیه از هر نوع شکل موج ورودی به جز شکل پالسی را دارد. بنابراین هیچ الزامی وجود ندارد که فقط شکل موج ورودی، سینوسی باشد. در این توپولوژی می توان ولتاژ را به مقدار زیادی با هرنوع شکل موج متناوبی از جمله سینوسی، ذوزنقه ای یا سینوسی هارمونیک دار که در ورودی داشته باشیم، افزایش داد. هم چنین شوک ولتاژی ناشی از dv/dt ایجاد شده که در ورودی این مدار وجود دارد را می توان با کنترل جریان نشتی عبوری از خازن ها کنترل کرد.

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

از مزایای عمده استفاده از تقویت کننده ولتاژ در پلاسما، دارای ابعاد کوچک و وزن کم هستند که راندمان وقابلیت اطمینان بالایی دارند. معایب اصلی آن نیز عبارتنداز: تاخیر زمانی بین ورودی و خروجی مدار، که مقدار آن بزرگ می باشد. بنابراین به ظرفیت مناسب خازنی نیاز است. این مقدار را می توان در محدوده قابل قبولی با افزایش فرکانس کاری تقویت کننده ها که از مبدل های AC_–DC_–AC در ورودی آن استفاده شود ، کاهش داد .
شکل (۲_–۱۳)تقویت کننده ولتاژ N طبقه کوک کرافت _– والتون
۴.۲.۲ توپولوژی مولدهای پالس مبتنی بر اینورترها
به منظورافزایش کنترل پالس های ولتاژ خروجی، می توان از مدولاسیون پهنای پالس (PWM) با بیش از یک سطح ولتاژی استفاده کرد. این عمل توسط اینورترهای دو سطحی دو یا چند سطحی مدرن ایجاد می شود. با توجه به توسعه این توپولوژی در پلاسما، با این حال استفاده از اینورترها و مشکلات احتمالی آن در این زمینه به ندرت در نظر گرفته می شود. با بررسی در این زمینه در می یابیم که کمتر اینورتر به عنوان ماژول های جانبی در ساختار منبع توان پالسی پلاسما استفاده می شود. با توجه به این که تولید پالس دوقطبی برای سیستم های پلاسما نیاز به مهارت زیادی دارد. معایب اصلی توپولوژی هایی که از اینورترهای ۲ سطحی استفاده می کنند به شرح ذیل می باشد:
الف) مقدارشوک ولتاژی ناشی از dv/dt ایجاد شده در دو سر بار قابل توجه است که منجر به ایجاد نویز الکترومغناطیسی با فرکانس زیاد در سیستم می شود.
ب) مقدار تلفات در ترانسفورماتورهای مورد استفاده برای سیستم کلید زنی (IGBT و …) (منظور تلفات هسته است) و فیلترهای رزونانسی مرتبط ، زیاد می باشد.
ج) به علت وجود نویز تدریجی در شکل موج پالسی تولید شده اینورتر ۲ سطحی (که این مقدار در زمان افزایش فرکانس، بیشتر می شود ) منجر به افزایش تلفات می شود.
اخیرا توپولوژی اینورترهای چندسطحی با چند خروجی با برتری در جنبه های مختلف در مقایسه با توپولوژی اینورترهای یک سطحی جایگزین شده است. این روش جدیدی است برای افزایش قابلیت اطمینان و راندمان منابع توان پالسی با سطح ولتاژی بالا، که ادوات نیمه هادی در فرکانس های کلیدزنی کمتر با راندمان بیشتر کار کنند در نتیجه ولتاژ بیشتری در مولدهای پالس، با شوک ولتاژی کمتر در سراسر کلیدها ایجاد می شود. در این حالت، اثرات تداخلات الکترومغناطیسی به حداقل می رسد. یکی از کاربردهای جدید توپولوژی با اینورترهای چند سطحی، در سیستم های پلاسما با دشارژ آرام است که دارای فرکانس خروجی (۵ تا ۱۰۰ هرتز) و ولتاژ خروجی(۵ تا ۱۵۰ ولت) می باشد.