تحلیل مدار منبع امپدانسی

تحلیل مدار منبع امپدانسی:

فرض کنید اندوکتانس سلف های L1 و L2 و ظرفیت خازن های C1 و C2 به ترتیب، L و C باشند. در نتیجه شبکه منبع امپدانس متقارن خواهد بود. با استفاده از این خاصیت تقارن می توان نوشت:

با فرض اینکه اینورتر در بازه T0 در طول دوره تناوب T در وضعیت صفر اتصال کوتاه Shoot-through باشد، با توجه به مدار معادل شکل 9، داریم:

اکنون حالتی را در نظر بگیرید که اینورتر در یکی از هشت حالت غیر اتصال کوتاه در بازهT1 از دوره تناوب T باشد. بنابراین، با توجه به مدار معادل شکل 10 می توان نوشت:

که در آن V0 ولتاژ منبع DC و T=T0+T1 است.

ولتاژ میانگین سلف ها در طول دوره سوئیچینگ T باید در حالت ماندگار برابر با صفر باشد. بنابراین، با توجه به معادلات(2)و(3)، داریم:

یا

به طریق مشابه، ولتاژ میانگین لینک DC اینورتر را می توان به صورت زیر نوشت:

پیک ولتاژ لینک DC اینورتر را که در رابطه(3)به دست آمد، می توان به صورت زیر نوشت:

که در آن، عبارتِ

ضریب افزایشِ حاصل از وضعیت صفر اتصال کوتاه (Shoot-through) است. ولتاژ لینک DC پیکˆvi، ولتاژ لینک DC معادل اینورتر است. از سوی دیگر، ولتاژ فاز پیک خروجی اینورتر را می توان به صورت زیر نوشت:

که در آن، M شاخص مدولاسیون است. ولتاژ فاز را می توان با استفاده از روابط (7) و (9) به صورت زیر نوشت:

همان طور که می دانیم، در یک اینورتر PWM منبع ولتاژ معمولی این رابطه به صورت زیر است:

معادله(10) نشان می دهد که ولتاژ خروجی را می توان با انتخاب مناسب ضریب باک-بوستBB تغییر داد:

با استفاده از معادلات(1)، (5) و (8) ولتاژ خازن به صورت زیر به دست می آید:

ضریب باک-بوستBB با شاخص مدولاسیونMو ضریب بوست یا افزایش B تعیین می شود.

ضریبBرا، همان طور که در معادله(8)بیان شد، می توان با سیکل وظیفه یعنی نسبت بازه وضعیت صفر اتصال کوتاه (Shoot-through) به وضعیت های غیر اتصال کوتاه PWM اینورتر به دست آورد.

لازم به ذکر است که وضعیت اتصال کوتاه (Shoot-through) تأثیری بر کنترل PWM اینورتر ندارد، زیرا ولتاژ صفر مشابهی با ترمینال بار تولید می کند.