ارایه یک الگوریتم طراحی و پیاده‌سازی مولد توان پالسی با استفاده از فشرده‌ساز پالس مغناطیسی

Abstract

در بسیاری از کاربردها نیاز است تا انرژی الکتریکی به‌صورت پالسی با سطح ولتاژ بالا به بار منتقل گردد. استفاده از کلیدهای مرسوم مانند نیمه‌هادی‌ها به دلیل محدودیت ولتاژ یا سرعت برای این کاربردها مقدور نیست و لذا باید از سلف‌های اشباع‌پذیر استفاده شود. این سلف‌ها در لحظه اشباع مانند اتصال کوتاه عمل کرده و نقش یک سوییچ وصل را بازی می‌کنند. با طراحی یک مدار تحت عنوان فشرده‌ساز مغناطیسی پالس (MPC) می‌توان از این خاصیت برای تولید پالس‌های ولتاژ با عرض کم و دامنه زیاد استفاده نمود. بررسی ساختار فشرده‌ساز مغناطیسی پالس در این مقاله اشاره شده و یک الگوریتم برای طراحی آن پیشنهاد شده است. با استفاده از این الگوریتم می‌توان برای هر کاربرد و با داشتن مشخصات مواد مغناطیسی، یک مدار فشرده‌ساز کارآمد طراحی کرد. برای نشان دادن عملکرد صحیح الگوریتم یک نمونه مدار فشرده‌ساز طراحی و شبیه­سازی شده است. پالس خروجی مدار مورد نظر برای یک بار مقاومتی 5 اهمی دارای دامنه 500 ولتی و عرض 500 نانو ثانیه‌ای است. برای اعتبارسنجی روش پیشنهادی، یک نمونه آزمایشگاهی ساخته شده است. نتایج حاصل نشان می‌دهند که کلیدهای مغناطیسی عملکرد قابل قبولی داشته و الگوریتم پیشنهادی نیز به‌خوبی در طراحی مدار فشرده‌ساز موفق است.