متعادل‌سازی دینامیکی و استاتیکی ولتاژ در کلیدهای نیمه‌هادی سری

در سال های اخیر رشد چشمگیر کاربردهای ولتاژ بالا در صنعت تبدیل انرژی، اهمیت و نیاز به مبدلهای الکترونیک قدرت ولتاژ بالا و توان بالا را بیش از پیش آشکار ساخته است. یکی از اجزای مهم سازنده¬ی مبدل-های الکترونیک قدرت کلیدهای نیمه هادی هستند. لذا اولین و مهم ترین مسئله در مبدلهای الکترونیک قدرت ولتاژ بالا، محدودیت تحمل ولتاژی کلیدهای نیمه هادی است. یکی از روشهای غلبه بر محدودیت مذکور، سریسازی کلیدهای IGBT برای ساختن یک کلید نیمه هادی ولتاژ بالا است. در روش سریسازی کلیدها، متعادلسازی ولتاژ کلیدها امر مهمی است که عدم تحقق آن موجب ناکارآمدی این روش می¬شود. در این پروژه یک مدار ساده و اصلاح شده بر مبنای روش کنترل شبه-فعال گیت (QAGC) پیشنهاد شده است که قادر به سریسازی تعداد مطلوب کلیدهای IGBT و متعادلسازی استاتیکی و دینامیکی ولتاژ در آنها است. یکی از مهم‌ترین مزیت‌های این مدار، استفاده از تنها یک پالس گیت برای روشن یا خاموش شدن مجموعه کلیدهای سری است. به عبارت دیگر این مدار همانند یک کلید نیمه‌هادی ولتاژ بالا عمل می‌کند. سادگی، قابلیت اطمینان، تعداد کم اجزای تشکیل دهنده ی مدار، قیمت ارزان و حجم کوچک از جمله خصوصیاتی است که در روش پیشنهادی مد نظر قرار گرفته است. مدار پیشنهاد شده در قالب دو آرایش مجزا ارائه گردیده که عبارت است از: آرایش متوالی و آرایش محلی. متعادلسازی مطلوب ولتاژ در هشت کلید IGBT سری شده توسط مدار پیشنهادی، در نتایج شبیه سازی نشان تأیید شده است. همچنین صحت نتایج بدست آمده در سری سازی چهار کلید IGBT با استفاده از روش پیشنهادی، در پیاده سازی آزمایشگاهی مورد تائید قرار گرفته است.

کاربردها:
تمامی ادوات ولتاژ بالا در الکترونیک قدرت