بررسی و پیاده سازی یک مبدل مستقیم ac-ac با ورودی و خروجی سینوسی بدون نیاز به کلیدهای استاتیکی دو طرفه

مبدل های ac-ac امروزه کاربرد بسیار وسیعی در صنایع گوناگون پیدا کرده است. از نمونه مبدل های ac-ac ، مبدل های با مدار واسط می باشند که بدلیل استفاده از فیلتر در مدار واسط دارای حجم و ابعاد بزرگی هستند. با پیشرفت علم الکترونیک قدرت و استفاده از نیمه هادی ها در تولید کلیدهای قدرت کنترل شده، ساختارهای جدیدی برای مبدل های ac-ac ارایه شدند. از نمونه این ساختارها مبدل ماتریسی می باشد که با بکارگیری کلیدهای دوطرفه قابلیت های چشمگیری را بخود اختصاص داده است. با این وجود مشکل کموتاسیون جریان کلیدهای دوطرفه در لحظه کلیدزنی، از معایب این ساختارها بشمار می رود. برای دست یابی به مبدلی که از طرفی نیاز به کلیدهای دوطرفه نداشته باشد و از طرف دیگر فاقد فیلتر مدار واسط باشد تحقیقاتی صورت گرفته است. در این بررسی ها روش های کنترلی بکار گرفته شده پیچیده بوده و علاوه بر آن فیلتر مدار واسط مبدل ها بطور کامل حذف نشده است. در این پایان نامه یک ساختار پیشنهادی با الهام گیری از ساختار و الگوریتم کلیدزنی مبدل ماتریسی ارایه می گردد. مزیت اصلی ساختار پیشنهادی نسبت به مبدل ماتریسی، عدم استفاده از کلیدهای دوطرفه و نداشتن مشکل کموتاسیون کلیدزنی مبدل ماتریسی می باشد. همچنین بکارگیری دو مبدل با ساختار رایج در ساختار پیشنهادی، امکان استفاده از مدول های تجاری جهت پیاده سازی آن را میسر ساخته است. مبدل پیشنهادی فاقد فیلتر مدار واسط بوده و با ایده گرفتن از الگوریتم کلیدزنی مبدل ماتریسی بسیاری از قابلیت های یک مبدل ماتریسی را بهمراه دارد. بعنوان مثال اصلاح ضریب توان در ورودی ساختار و تولید سیگنال های سینوسی با طیف مطلوب در ورودی و خروجی در محدوده وسیعی از ضریب توان عملکرد بار، همانند مبدل ماتریسی ایجاد می گردد. چگونگی پردازش سیگنال های سینوسی با استفاده از مدولاسیون بردار فضایی در این ساختار شرح داده شده است. پس از انجام شبیه سازی برای ساختار پیشنهادی و نمایش عملکرد مطلوب آن، در ادامه برای پیاده سازی عملی با بکارگیری یک پردازنده قدرتمند برای انجام محاسبات پیچیده الگوریتم کلیدزنی، صحت عملکرد عملی مبدل پیشنهادی در مقایسه با نتایج شبیه سازی نشان داده شده است.