استفاد از باند گراف و شبکه پتری در شبيه سازی و

مدلسازی مدارات الکترونيک قدرت

کننده: عبداله کريم پاپیئهارا

سمينار درس شبيه سازی و مدلسازی:

1382تابستان

:عناوين اصلی سمينار

مقدمه•

شبيه سازی مدارهای الکترونيک قدرت با استفاده از •تکنيکهای باند گراف و شبکه های پتری

مدل باند گراف الکتروگرمايی برای المان سوييچينگ نيمه•هادی

دمهمق :شبيه سازی مدارهای آنالوگ اصوال با استفاده از شبيه سازهايی مثل •

spiceصورت مي گيرد در حوزه الکترونيک قدرتspiceعدم کارايی مناسب • ک روش مدلسازی المانهای نيمه هادی بر اساس باند گراف ي•( برای شبکه های سوييچ شده دوره SSAروش ميانگين فضای حالت )•

ای مدل نآورد بدستبراي استفاده از روش شبکه پتری و باند گراف •

ميانگين مدار قدرت ايده اين باند گراف ، مدل الکتروگرمايی با استفاده از باند گراف •

برای بکار بردن يک مدل ثابت عليرغم سوييچينگ در مدار برای مدلسازی المان سوييچينگ که مبدل قدرت را )وقتی به يک •

ماشين الکتريکی متصل است( می سازد، مدل باند گراف اين يک فرم مشترک برای چهار زير سيستم مختلف ،سيستم فيزيکی

ارائه می کند.)الکتريکی، مکانيکی، گرمايی و مغناطيسی(

شبيه سازی مدارهای الکترونيک قدرت با استفاده از تکنيکهای

باند گراف و شبکه های پتریاصول روشهای باند •

گرافکاربرد در المانهای نيمه •

هادی قدرت

شبيه سازی مدارهای الکترونيک قدرت با استفاده از تکنيکهای

باند گراف و شبکه های پتری

نواحی اصلی نيمه : هادی

(Ωناحيه اهمی ) •

ناحيه باالنس رانش- •(D-Hنفوذ )

ناحيه فضای شارژ •(SCL)

ناحيه تزريق سطح باال •(HLI)

کاربرد در شبيه سازی مدارات الکتونيک قدرت: • مساله عليت سوييچينگ

بکارگيری شبکه پتری بعنوان جزيی از مدل •

برای سوييچهای ايده ال، شبکه پتری دارای دو • مکان روشن و خاموش می باشد

بدست آوردن شبکه پتری برای چاپر ايده ال

PINشبکه پتری ديود

نمايش گره ای و باند گراف يک چاپر آزمايشگاهی با در نظر گرفتن سلف پارازيت

و شبکه پتری آن

نتايج شبيه سازی چاپر آموزشی با سوييچهای ايده ال

نتايج شبيه سازی برای چاپر آموزشی با بکارگيری مدلهای صحيح المان

PIN در اطراف سوييچينگ ديودنمايی شکل قبلبزرگ

مدل باند گراف الکتروگرمايی برای المان سوييچينگ نيمه هادی

مدل باند گراف الکتريکی• سوييچ ايده ال با الگوی عليت متغييریروشها•روش بر پايه غير ايده ال بودن سوييچ با اختصاص •

عليت نامتغيير عليرغم تغيير حالت سوييچ

وقتی 1 يا 0منطق بولی است که بسته به حالت سوييچ مقدار مدل باند گراف الکتريکی با اختصاص عليت مناسب المان سوييچينگ و مشخصات استاتيکی آن سوييچ خاموش است

وقتی سوييچ در حال هدايت است

0m1m

منطق کموتاسيون برای ديود و ترانزيستور

مدل باند گراف گرمايی •

شبکه گرمايی قسمتهای اصلی يک المان سوييچينگ نيمه هادی

حاصلضرب فلو در افورت برابر باند گراف حقيقی، • با توان می باشد

حاصلضرب فلو در افورت باند گراف غير حقيقی، • برابر با توان نمی باشد

مدل باند گراف غير حقيقی برای شبکه گرمايی

مدل باند گراف الکتروگرمايي•

تبديل توان الکتريکی به جريان گرمايی در المان •سوييچينگ نياز به يک المان

خاص باند گراف دارد که توانايی معکوس شدن را ندارد. اين المان دارای دو

- ميدان است که يک پورت آن الکتريکی و R پورت و يک پورت آن گرمايی است

ميدان و روابط - R مربوطه

خطوط بريده بريده برای جدا کردن باند گراف حقيقی از باند گراف غير حقيقی

مقاومت هدايت بعنوان تابعی از دمای برایاتصال

MOSFET

مدل باند گراف الکتروگرمايی برای

MOSFET

مثال و امکانپذيری مدل الکتروگرمايی

مدل الکتروگرمايی

افزايش دمای اتصال)5.0,100( Hzf s

حالت گذرای افزايش دمای اتصال)5.0,200( Hzf s

افزايش دمای اتصال برای المان با و بدون هيت سينک

اثر افزايش دمای اتصال روی جريان بار

)5.0,100( Hzf s