تعریف مدل سوئیچینگ در مبدل

تعریف مدل سوئیچینگ در مبدل:
مدل سوئیچینگ مدلی کمتر کاربردی برای مبدل است؛ بدین معنی که معادلات الکتریکی را برای هر یک از پیکربندی های مدار توصیف می کند.

این مدل گاهی مدل «دقیق» نیز نامیده می شود، زیرا با مفروضاتی که قبلاً گفته شد، رفتار مبدل را به صورت دقیق توصیف می کند.

مبدل کاهنده شکل 4 را درنظر بگیرید که در آن، کلید با سیگنالu(t) به نام تابع سوئیچینگ تحریک می شود (شکل 4 (الف)). فرض کنیدu(t) متناوب با دوره تناوب سوئیچینگT و نسبت وظیفه α باشد:

شکل 4: (الف) سیگنال تحریک کلیدH(ب) نمودار مبدل (ج) پیکربندی های مختلف مبدل: پیکربندی I: بین زمان های0وαTو پیکربندی II: بین زمان هایαTوT.

به سادگی می توان گفت کهαنشان دهنده مقدار میانگینu(t) است.

مطابق وضعیت کلیدH، مدار می تواند در پیکربندی I (کلید وصل) و پیکربندی II (کلید قطع) طبق شکل 4 قرار گیرد.

پیکربندی I متناظر با زمانt(به پیمانهT) بین0وαT است و رفتار سیستم با معادله اول (2) داده می شود. پیکربندی دوم نیز متناظر با زمانtبینαTوT است.

مشاهده می شود که مدار در واقع دو عنصر سوئیچینگ دارد، چون دیود نیز به طور طبیعی قطع و وصل می شود. از این رو، معادلات حاکم بر آن عبارتند از:

که در آن، v=R⋅iL. یک راه جالب برای توصیف این رفتار، استفاده از تابع سوئیچینگu برای فشرده سازی و بازنویسی (2) به شکل زیر است:

با توجه به پیکربندی، تابعuمقادیر1(کلید وصل) و0(کلید صطع) را به خود می گیرد. این روش منجر به مدار معادل الکتریکی شکل 5 می شود که آن را مدار معادل دقیق می نامیم.