بررسی و مقایسه بهره وری روش های کلیدزنی نرم در مبدل DC-DC سه سطحی

برای تبدیل سطوح مختلف ولتاژ DC در شناورها از مبدل های DC-DC استفاده می شود. به دلیل ایده آل نبودن عناصر نیمه هادی قدرت و هم چنین عدم پیکربندی مناسب ساختار مداری، این مبدل ها و هم چنین سایر مبدل های قدرت از تلفات هدایت و کلیدزنی برخوردار می شوند. مهم ترین تلفاتی که مبدل های قدرت از آن رنج می برند تلفات کلیدزنی است که برای حل آن روش های کلیدزنی نرم پیشنهاد شده است. در واقع این روش ها از هم پوشانی ولتاژ و جریان در مقادیر زیاد به هنگام قطع و وصل کلید جلوگیری می کنند. از طرفی انتخاب و به کارگیری ساختار سه سطحی باعث می شود تا افت ولتاژ کلیدهای قدرت برابر با نصف ولتاژ ورودی باشد. این امر نیز تاثیر به سزایی در کاهش تلفات، افزایش بهره وری و هم چنین افزایش طول عمر مبدل های قدرت دارد. به همین دلیل مبدل DC-DCسه سطحی با کلیدزنی نرم به دلیل ویژگی هایی که دارد در صنعت کشتی سازی مورد استفاده قرار می گیرد. از این رو در این مقاله پس از تعاریف و مفاهیم کلیدزنی نرم، دو نوع مهم از روش های کلیدزنی نرم از لحاظ بهره وری در چهار نمونه مبدل DC-DC سه سطحی مورد بررسی و مقایسه قرار می گیرد. هم چنین در ادامه نیز یک نمونه از مبدل های DC-DC سه سطحی توسط نرم افزار متلب شبیه سازی و نتایج حاصل از کلیدزنی آن در انتها ارائه خواهد شد.