افزايش قابليت اطمينان و راندمان منابع توان پالسی مورد استفاده در پلاسما : پايان نامه ارشد برق قدرت گرايش الکترونيک قدرت

2.1 آشنايي با پلاسما

1.2.1 منحني دشارژ گازی ولتاژ _– جريان پلاسما

3.1  جنبه هاي کاربردي منابع توان پالسي در پلاسما

 4.1 مباني عملکرد منابع توان پالسي پلاسما        

 1.4.1مشخصات پالس هاي قدرت بالا در منابع توان پالسي

2.4.1ذخيره سازي انرژي الکتريکي

1.2.4.1 بانک خازني

2.2.4.1 مولد مارکس

3.4.1 اصول کليد زني در پلاسما

4.4.1 شبکه هاي شکل دهي پالس (PEN)

5.4.1 خط انتقال بلوملين (BLUMLEIN)

5.1   اهداف مورد بررسي در اين پايان نامه

6.1  نتيجه گيري

فصل دوم_– بررسي توپولوژي هاي موجود براي منابع توان پالسي مورد استفاده درپلاسما

1.2 مقدمه

2.2 توپولوژي هاي موجود براي منابع توان پالسي پلاسما

1.2.2 توپولوژي مبتنی بر مولد مارکس

2.2.2 توپولوژي  مبتني بر مبدل هاي dc  – dc

1.2.2.2 مبدل باک (Buck)

2.2.2.2 مبدل بوست (Boost)

فهرست مطالب

3.2.2.2 مبدل باک _– بوست (Boost -Buck)

4.2.2.2 مبدل کاک (Cuk)

5.2.2.2 مبدل هاي تشديدي با کليدزني نرم

3.2.2 توپولوژي  مبتني بر تقويت کننده هاي ولتاژ

4.2.2 توپولوژي مولدهاي پالس مبتني بر اينورترها

3.2 روش هاي کنترلي مورد استفاده در منابع توان پالسي مورد استفاده در پلاسما

1.3.2روش کنترلي منبع ولتاژ

2.3.2روش  کنترلي منبع جريان

4.3.2  روش کنترلي پسماند

4.2 نتيجه گيري

فصل سوم _–  طراحي توپولوژي پيشنهادي مبتني بر مبدل باک _– بوست مثبت  براي منابع       توان پالسي مورد استفاده در پلاسما

1.3 مقدمه

 2.3 طراحي توپولوژي پيشنهادي مبتني بر مبدل باک _–  بوست مثبت

1.2.3 آرايش مداري توپولوژي پيشنهادي

2.2.3 حالت هاي کليد زني توپولوژي پيشنهادي

3.2.3 تحليل مداري توپولوژي پيشنهادي

4.2.3 محاسبه مقدارdv/dt  تولید شده ناشی از کليدزني گذرای توپولوژي پيشنهادي

3.3 محاسبه انرژي ذخيره شده منابع توان پالسي مورد استفاده در پلاسما مبتني بر توپولوژي           پيشنهادي

3.1.3 محاسبه مقادير المان هاي منابع توان پالسي پلاسما

2.3.3 محاسبه انرژي ذخيره شده  منابع توان پالسي پلاسما

3.3.3 محاسبه انرژي ذخيره شده در حالت استفاده از خازن اضافي در منابع توان پالسي پلاسما

فهرست مطالب

4.3 طراحي استراتژي کنترلي  منبع توان پالسي پلاسما مبتني بر توپولوژي پيشنهادي

1.4.3 تحليل روش کنترلي منبع ولتاژ  براي توپولوژي پيشنهادي در حالت يک طبقه

2.4.3 طراحي و تحليل روش کنترلي منبع ولتاژ براي توپولوژي پيشنهادي در حالت دو طبقه

5.3 نتيجه گيري

فصل چهارم_– شبيه سازي توپولوژي پيشنهادي مبتني بر مبدل باک _– بوست مثبت براي منابع  توان پالسي مورد استفاده در پلاسما

1.4 مقدمه

2.4 روند شبيه سازي توپولوژي پيشنهادي براي منبع توان پالسي پلاسما

1.2.4 تعيين مقادير المان و مولفه هاي اصلی منابع توان پالسي پلاسما

2.2.4 روش مدل سازی بار در توپولوژی پیشنهادی

3.2.4 شبيه سازي توپولوژي پيشنهادي در حالت يک طبقه

4.2.4 شبيه سازي توپولوژي پيشنهادي در حالت دو طبقه

3.4 تخمين  انرژي ذخيره شده در منبع توان پالسي پلاسما مبتني بر توپولوژي پيشنهادي

4.4 شبیه سازی dv/dt  تولید شده ناشی از کليدزني گذرای توپولوژي پيشنهادي

5.4 نتيجه گيري

فصل پنجم _– بحث و نتيجه گيري

_– نتيجه گيري

_– مراجع

فهرست شکل ها

شکل(2_–3)شکل موج هاي ولتاژ _– جريان و مدارمعادل مبدل باک  : (الف) کليد وصل  (ب) کليد قطع

شکل(2-4)مبدل بوست (Boost)

شکل(2_–5)شکل موج هاي ولتاژ _– جريان و مدارمعادل مبدل بوست : (الف) کليد وصل (ب) کليد قطع

شکل(2_–6)مبدل باک _– بوست (Boost -Buck)

شکل(2_–7) شکل موج هاي ولتاژ _– جريان و مدارمعادل مبدل باک _–  بوست : (الف) کليد وصل (ب) کليد قطع

شکل(2_–8) مبدل باک _– بوست مثبت ( Positive Buck-Boost )

فهرست شکل ها

شکل (2_–9) مبدل کاک (Cuk)

شکل (2_–10)مدار معادل مبدل کاک در حالت هاي کليد زني : الف) حالت وصل کليد ب) حالت قطع کليد

شکل (2_–11) شکل موج هاي جريان و ولتاژ مبدل کاک در حالت هاي کليد زني

شکل (2_–12) مبدل تشديد با کليدزني نرم

شکل (2_–13)تقويت کننده ولتاژ N طبقه کوک کرافت _– والتون

شکل (2_–14) توپولوژي هاي کنترلي مورد استفاده در يک منبع توان پالسي پلاسما

شکل (2_–15)روش کنترلي منبع ولتاژ در منابع توان پالسي پلاسما

شکل(2_–16)روش کنترلي منبع جريان مورد استفاده در منابع توان پالسي پلاسما

شکل(2_–17)روش کنترلي حلقه جریان پسماند برای کنترل جریان سلفی در منابع توان پالسی پلاسما

شکل (2_–18) روش کنترلي پسماند براي منابع توان پالسي پلاسما

فصل سوم _– طراحي توپولوژي پيشنهادي مبتني بر مبدل باک _– بوست مثبت براي  منابع   توان پالسي مورد استفاده در پلاسما

شکل(3_–1) شماي کلي توپولوژي پیشنهادی مبتنی بر مبدل باک _–  بوست مثبت منبع توان پالسي

شکل (3_–2) منبع توان پالسي پلاسما مبتنی بر توپولوژی پیشنهادی با یک مجموعه کليد_– ديود_– خازن

شکل (3_–3) منبع توان پالسي پلاسما مبتنی بر توپولوژی پیشنهادی با دو مجموعه کليد_– ديود_– خازن

شکل (3_–4) مدل سازی توپولوژی پیشنهادی جهت تحلیل حالات کلیدزنی در منبع توان پالسی

شکل(3_–5) حالت کليدزني شارژ شدن سلف  در توپولوژي پيشنهادي

شکل(3_–6) حالت کليدزني عبور جریان سلفی  در توپولوژي پيشنهادي

شکل(3_–7) حالت کليدزني شارژ همزمان خازن ها  در توپولوژي پيشنهادي

شکل(3_–8) حالت تامین بار  در توپولوژي پيشنهادي

شکل(3_–9) حالت کلید زنی شارژ جداگانه خازن ها در توپولوژي پيشنهادي

شکل (3_–10) فلوچارت کنترلي پيشنهادي

فهرست شکل ها

فصل چهارم_– شبيه سازي توپولوژي پيشنهادي مبتني بر مبدل باک _– بوست مثبت براي منابع

توان پالسي مورد استفاده در پلاسما

شکل (4_–1) شبیه سازی منبع توان پالسی پلاسما مبتنی بر توپولوژی پیشنهادی _– یک طبقه

شکل(4_–2) شبيه سازی روش کنترلي منبع ولتاژ در توپولوژي پيشنهادي

شکل(4_–3) مولفه ولتاژ توپولوژي پيشنهادي در حالت يک طبقه: (الف) کليد S_s (ب) کليد S₁

شکل(4_–4) مولفه جریان کليد بارS_L توپولوژي پيشنهادي در حالت يک طبقه

شکل (4_–5) شبيه سازي منبع توان پالسي پلاسما مبتني بر توپولوژي پيشنهادي _– دو طبقه

شکل(4_–6) مولفه ولتاژ توپولوژي پيشنهادي _– دو طبقه درحالت کليد زني همزمان: (الف) خازنC₁ یا کليد S₁ (ب) خازنC₂ یا کليد S₂ (ج) کليد S_L

شکل(4_–7) مولفه هاي اصلي توپولوژي پيشنهادي _– دو طبقه درحالت کليد زني جداگانه: (الف) ولتاژ خروجي (ب) جريان سلفی (ج) جريان خروجي(بار) I_L (د) ولتاژ ورودی

شکل (4_–8) شبيه سازي پيشنهادي جهت تخمين ميزان انرژي ذخيره شده

شکل(4_–9) تخمین انرژي ذخیره شده در توپولوژي پيشنهادي: (الف)انرژي ذخيره شده در سلف (ب) انرژي ذخيره شده درخازن (ج) انرژي ذخيره شده در بار

شکل(4_–10)  جريان خازنی در حالت کليدزني گذرای توپولوژي پیشنهادی

فهرست جدول ها

فصل اول_– آشنايي با ساختار منابع توان پالسي مورد استفاده در پلاسما

جدول(1_–1) شرح نواحي منحنی دشارژ گازی ولتاژ _– جريان حالت dc پلاسما

جدول (1_–2) خلاصه اي از مشخصات منابع توان پالسي براي کاربردهاي مختلف

جدول(1_–3) دامنه پالس هاي توليد شده در منابع توان پالسي

جدول (1_–4)مشخصات دو مدل از مولد مارکس نواري

جدول (1_–5)مشخصات مولد مارکس قطعه اي مدلA 43733

جدول(1_–6) کليدهاي نيمه هادي گازي در منابع توان پالسي مورد استفاده در پلاسما

فصل دوم_– بررسي توپولوژي هاي موجود براي منابع توان پالسي مورد استفاده در             پلاسما

جدول(2_–1) شاخص هاي کليدي مبدل هاي dc _– dc

جدول(2_–2) شاخص هاي کليدي مبدل های تشدید با کلید زنی نرم

فصل سوم _– طراحي توپولوژي پيشنهادي مبتني بر مبدل باک _– بوست مثبت  براي منابع  توان پالسي مورد استفاده در پلاسما

جدول( 3_–1) شاخص هاي کليدي توپولوژی های مورد استفاه در منایع توان پالسی پلاسما

فصل چهارم_– شبيه سازي توپولوژي پيشنهادي مبتني بر مبدل باک _– بوست مثبت  براي منابع توان پالسي مورد استفاده در پلاسما

جدول (4_–1) مقاديرمولفه و المان های  اصلی منبع توان پالسي پلاسما مبتني بر توپولوژي پيشنهادي

جدول(4_–2) مقادیر dv/dt توليد شده در حالت کليدزني گذرای توپولوژي پيشنهادي

جدول(4_–3) خلاصه ای از مقایسه بین دو آرایش مختلف توپولوژي پيشنهادي منبع توان پالسی پلاسما

2

3

5

5

6

8

10

11

14

15

17

18

18

19

20

20

20

22

22

23

25

صفحه

26

28

30

32

34

35

35

36

37

39

40

41

42

42

44

48

51

51

52

53

54

صفحه

55

55

56

58

59

60

61

61

62

62

63

65

67

69

70

72

73

76

3

4

6

8

8

9

9

10

11

16

17

22

23

24

25

26

27

28

28

29

29

30

31

34

35

36

37

38

38

42

43

43

44

45

46

47

47

48

57

63

64

64

65

65

66

67

68

69

70

4

6

7

13

13

15

32

32

41

62

70

71