انواع مدل ها در مبدل

انواع مدل ها در مبدل:
برای ساده سازی می توان فرضیاتی را تعیین کرد که تأثیر چندانی بر دقت مدل و در نتیجه بر اعتبار پیاده سازی آن نداشته باشند:

کلیدها «ایده آل» در نظر گرفته می شوند؛ بدین معنی که در حالت هدایت، به عنوان یک مقاومت با مقدار صفر (اصطلاحاً حالت وصل یا ON) و زمانی که خاموش هستند، مانند یک مقاومت با مقدار بی نهایت (اصطلاحاً حالت قطع یا OFF) رفتار می کنند. همچنین، زمان سوئیچینگ بی نهایت کوتاه فرض می شود.

منابع، «ایده آل» در نظر گرفته می شوند. (برای مثال، در مورد منابع ولتاژ، توان اتصال کوتاه، بی نهایت است).

عناصر پسیو، خطی و تغییر ناپذیر با زمان در نظر گرفته می شوند.

گرچه مفهوم دو فرض نخست بسیار آسان است، اما باید به مورد سوم توجه بیشتری کرد. به عنوان مثال، یک سلف غیرخطی را که مقدار آن هم به زمان و هم به جریان عبوریi(t) از آن بستگی دارد نظر بگیرید. ولتاژ سلف با معادله زیر داده شده است:

بسط این معادله، یک توصیف پیچیده را نتیجه می دهد:

با توجه به پیچیدگی زیاد، معادله (1) عملاً در مدل سازی غیرقابل استفاده است. علاوه بر این، وجود این پیچیدگی قابل توجیه نیست، چون معمولاً اولین جمله آن در بسیاری از کاربردها مهم نیست.

بیان این نکات پذیرش معقول فرضیات بالا را که در هر صورت تأثیر بنیادی بر روش مدل سازی ندارند توجیه می کند.

بدیهی است که برای افزایش دقت مدل سازی می توان جزئیاتی به مدل ساده اولیه افزود. به عنوان مثال، مدل عناصر مدار را می توان با در نظر گرفتن عناصر اتلافی (مقاومت داخلی یک منبع توان، مقاومت یک سیم پیچ و غیره) بهبود داد.

شکل 2 نشان می دهد که چگونه می توان مدل دیود را بهبود داد.

شکل 2: شماتیک دیود و مدل ایده آل (چپ) و مدل بهبود یافته (راست)

کلیدهای تک قطب تک جهته (Single-Pole-Single-Throw) یا SPST را می توان در مدارهای الکترونیک قدرت مختلف به کار برد.

نمونه هایی از شماتیک این کلیدها در شکل 3 نشان داده شده است. نماد کلیدهای تک ربعی (به عنوان مثال، دیود و ترانزیستور) و مشخصه های ایده آل آن ها در شکل 3 (الف) و 3 (ب) آورده شده است.

کلیدهای دو ربعی ولتاژ دوطرفه انواع بسیاری دارند. ویژگی های مشترک آن ها - که از نظر مدل سازی و کنترل جذاب است - به صورت یکتا یکپارچه و در شکل 3 (ج) نشان داده شده است.

شکل 3: کلیدهای SPST مختلف و مشخصه ایده آل آن ها: (الف) دیود (ب) ترانزیستور (BJT/IGBT) (ج) SPST دو ربعی ولتاژ دوطرفه (د) SPST دو ربعی جریان دوطرفه