ترجمه فارسی عنوان مقاله
شبیه‌سازی و بهینه‌سازی تعامل دیود و IGBT در یک سلول چاپر با استفاده از متلب و سیمولینک
عنوان انگلیسی
Simulation and Optimization of Diode and Insulated Gate Bipolar Transistor Interaction in a Chopper Cell Using MATLAB and Simulink
| کد مقاله | سال انتشار | تعداد صفحات مقاله انگلیسی |
|---|---|---|
| 52978 | 2007 | 10 صفحه PDF |
منبع
Publisher : IEEE (آی تریپل ای)
Journal : IEEE Transactions on Industry Application, Page(s): 874 - 883 ISSN : 0093-9994 INSPEC Accession Number: 9616435
فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده
عبارات شاخص
مقدمه
شبیه‌سازی سلول چاپر
ملاحظات مداری
شکل1. کاهش پل کامل با در نظر گرفتن فاز X به عنوان یک مثال.
شکل2. تک سلول چاپر
مدل‌های تجهیز
شکل3: چیدمان کلی ناحیۀ ذخیره‌سازی حامل و لایه‌های تخلیه (IHBT دارای تنها یک لایۀ تخلیه است).
پیاده‌سازی در سیمولینک
شکل4. مدل سیمولینک IGBT.
بهینه‌سازی تجهیز
روش بهینه‌سازی
شکل5. مثالی از جستجوی تابو.
بهینه‌سازی سلول چاپر
نتایج
شکل6. شکلموجهای اندازه‌گیری شده
نتایج بهینه‌سازی
جدول1:پارامترهای دیود و مدار انتخاب شده
جدول2:پارامترهای IGBT انتخاب شده
جدول3:پارامترهای انتخاب شده برای بهینه‌سازی
شکل7. شکلموجهای اندازه‌گیری شده
شکل8. جزئیات IGBT روشن و خاموش.
شکل9. جزئیات IGBT روشن و خاموش.
شکل10. خلاصه‌ای از نتایج بهینه‌سازی
شکل11. جزئیات شکلموجهای IGBT خاموش
شکل12. جزئیات شکلموجهای IGBT روشن/ خاموش
شکل13. منحنی پراکندۀ بهینه‌سازی (6)، نشان دهندۀ همۀ نقاط پایه.
بحث
آثار تعامل تجهیز
بهینه‌سازی مدار
جدول5:نتایج شبیه‌سازی
روند بهینه‌سازی
نتیجه‌گیری
عبارات شاخص
مقدمه
شبیه‌سازی سلول چاپر
ملاحظات مداری
شکل1. کاهش پل کامل با در نظر گرفتن فاز X به عنوان یک مثال.
شکل2. تک سلول چاپر
مدل‌های تجهیز
شکل3: چیدمان کلی ناحیۀ ذخیره‌سازی حامل و لایه‌های تخلیه (IHBT دارای تنها یک لایۀ تخلیه است).
پیاده‌سازی در سیمولینک
شکل4. مدل سیمولینک IGBT.
بهینه‌سازی تجهیز
روش بهینه‌سازی
شکل5. مثالی از جستجوی تابو.
بهینه‌سازی سلول چاپر
نتایج
شکل6. شکلموجهای اندازه‌گیری شده
نتایج بهینه‌سازی
جدول1:پارامترهای دیود و مدار انتخاب شده
جدول2:پارامترهای IGBT انتخاب شده
جدول3:پارامترهای انتخاب شده برای بهینه‌سازی
شکل7. شکلموجهای اندازه‌گیری شده
شکل8. جزئیات IGBT روشن و خاموش.
شکل9. جزئیات IGBT روشن و خاموش.
شکل10. خلاصه‌ای از نتایج بهینه‌سازی
شکل11. جزئیات شکلموجهای IGBT خاموش
شکل12. جزئیات شکلموجهای IGBT روشن/ خاموش
شکل13. منحنی پراکندۀ بهینه‌سازی (6)، نشان دهندۀ همۀ نقاط پایه.
بحث
آثار تعامل تجهیز
بهینه‌سازی مدار
جدول5:نتایج شبیه‌سازی
روند بهینه‌سازی
نتیجه‌گیری
ترجمه کلمات کلیدی
مدلسازی مدار، دیود، IGBT، متلب، بهینه‌سازی، مدل‌های تجهیز نیمه‌هادی فیزیک‌محور، مدلسازی نیمه‌هادی قدرت، شبیه‌سازی، سیمولینک -
کلمات کلیدی انگلیسی
Circuit modeling, diode, insulated gate bipolar
transistor (IGBT), MATLAB, optimization, physics-based
semiconductor device models, power semiconductor modeling,
simulation, Simulink.
ترجمه چکیده
- اخیرا، یک روش شبیه‌سازی برای تجهیزات الکترونیک قدرت ظهور یافت که بر اساس مدل فوریۀ فیزیک تجهیز دارای دقت بالا و زمان اجرای پایین است. این مقاله کاربرد مدل‌های فوریه برای دیودها و IGBT ها و پیاده‌سازی در متلب و سیمولینک در یک راهبرد بهینه‌سازی رسمی را نشان می‌دهد. به خصوص، این مقاله رفتار مدار کوپل‌شده، دیود و IGBT را بررسی می‌کند. نتایج حاصل از بارگذاری تجهیز و طراحی مدار، به خصوص نقش اندوکتانس پراکنده بدست می‌آیند.
عبارات شاخص- مدلسازی مدار، دیود، IGBT، متلب، بهینه‌سازی، مدل‌های تجهیز نیمه‌هادی فیزیک‌محور، مدلسازی نیمه‌هادی قدرت، شبیه‌سازی، سیمولینک.
ترجمه مقدمه
روند سوئیچینگ در اینورترهای مرسوم IGBT با تلفات قابل توجه در تجهیزات سوئیچینگ نیمه‌هادی همراه است. این تلفات موجب محدودیت در فرکانس سوئیچینگ شده و با تعریف خنک‌سازی کانورتر و افزایش دما، تلفات کلی را به بار می‌آورد.
وقتی جریان بین IGBT و دیود هرزگرد به گردش در می‌آید، معمولا بالازدگی‌های جریان و ولتاژ و تاخیرها بوجود می‌آیند. این موضوع موجب افزایش تلفات شده و احتمالا مسائل و مشکلات بیشتری را در بحث طراحی به وجود می‌آورد. در نتیجه، در نظر گرفتن اندوکتانس‌های پراکنده که در مدار وجود دارند و شرایط درایو گیت که به IGBT اعمال می‌شوند، بسیار حائز اهمیت است. شبیه‌سازی کلی، بر اساس شبیه‌سازهای اجزا محدود مثل Medici و ATLAS، بسیار کند است. با این حال، مدل‌های تجهیز شبیه‌ساز مدار که قادر به در نظر گرفتن جزئیات رفتار تجهیز به شیوه‌ای مداوم و منجسم باشند ظهور یافتند [1]-[5]. این مدل‌ها به عملکرد تجهیزات این امکان را می‌دهد که به طور دقیق و جزئیاتی بررسی شوند و در عین حال سرعت بالای شبیه‌سازی حاصل شود. یک روش بهینه‌سازی عددی رسمی که از این مدل‌های تجهیز شبیه‌ساز مدار استفاده می‌کند شیوه‌ای فراهم می‌کند تا مسائل رخ داده در سوئیچینگ تجهیز به طور کامل بررسی شود.
در عمل، تزویج دیود و IGBT به گونه‌ای است که یک تغییر در مشخصات یک تجهیز روی عملکرد دیگری موثر است، و یک طراحی موثر مدار نیازمند تطابق تجهیزات و مدار است. به طور تاریخی، بهینه‌سازی همزمان IGBT ها و دیودها در یک تک روند بهینه‌سازی به ندرت اتفاق افتاده است. در اینجا، تجهیزات و مدار به عنوان یک نهاد منفرد بهینه می‌شوند.
محیط متلب/سیمولینک به طور ایده‌آل مناسب مطالعات پیچیدۀ رفتار سیستم است. سیمولینک قادر است معادلات دیفرانسیلی معمولی خطی و غیرخطی مزدوج را حل کند و لذا با استفاده از روش پاسخ مبتنی بر فوریه، به طور ایده‌آل مناسب شبیه‌سازی رفتار تجهیز است [1]، [2]. مدل‌های تحلیلی و فوریه‌ای که دیود و IGBT را شامل می‌شوند به خوبی در بلوک‌های سیمولینک مونتاژ می‌شوند، و رفتار زوج دیود و IGBT را می‌توان تحلیل کرد، که در آن هر دوی این تجهیزات دارای مدل‌های کامل خود هستند. این مقاله به طور ختصر مدل‌های شبیه‌ساز مدار را که در متلب و سیمولینک پیاده‌سازی شده‌اند، کاربرد راهبرد بهینه‌سازی عددی رسمی، جستجوی تابو، و نتایج یک مجموعه شبیه‌سازی را توصیف می‌کند. هر دوی تجهیز و طراحی مدار برای بهینه‌سازی مدنظر قرار گرفته‌اند. نتایج بحث شده، و نتایج با توجه به شیوۀ کنونی و روش‌های آتی استخراج شده‌اند.
پیش نمایش مقاله
