13792

13792

طراحي اينورتر چندسطحه با قابليت اطمينان بالا

كارشناسي ارشد

برق - الكترونيك

تابستان 1393

تابستان 1393

دكتر سيد اديب ابريشميفر

چكيده همراه با پيشرفت‏هاي روزافزون جامعه‏ي اطلاعاتي، نياز به حضور چشم‏گير اينورترهاي چندسطحه در صنعت به چشم مي¬خورد. به بيان ديگر با گسترش روز افزون سيستم¬ها استفاده از اينورترها و كليدهاي قدرت مانند IGBT و MOSFET افزايش يافت، در اين ميان صنعت براي بالا بردن عمر مفيد سيستم به روش¬هاي پرهزينه مانند اضافه كردن ساق و كليد و استفاده از مدارات محافظ پرهزينه روي آورده است. استفاده از اين روش¬ها پرهزينه است و حتي خدمات را براي صنعت مشكل مي¬سازد، لذا برايحل اين مشكل مي¬توان با روش¬ها مداري و محاسبات دقيق عمر مفيد سيستم را به حالت مطلوب رساند. در اين پايان¬نامه روشي جديد و دقيق براي محاسبه عمر مفيد كليد و مجموعه اينورتر ارائه شده است. در اين پايان نامه از مفهوم نرخ شكست براي محاسبه عمر مفيد استفاده مي¬شود. براي محاسبه نرخ شكست به چند ضريب مهم نياز است كه شامل نرخ شكست پايه¬اي و ضريب محيطي و ضريب كيفيت و ضريب استرس ولتاژ و ضريب دماي پيوندي است. در اين پايان¬نامه نرخ شكست پايه با استفاده از نرم افزار محاسبه قابليت اطمينان و استخراج از چندين مقاله به مقدار دقيقي استخراج شد. ضريب دماي پيوندي به دماي پيوندي كليد قدرت بستگي دارد و دماي پيوندي ناشي از تلفات هدايتي و كليدزني است. در اين پايان نامه روش بسيار دقيقي براي محاسبه تلفات كليدزني ارائه شد و رابطه تلفات هدايتي براي بار مقاومتي به طور دقيقي محاسبه شد، لذا بعد از محاسبه دقيق تلفات هدايتي و كليدزني ضريب دمايي هم دقيق محاسبه شده و نرخ شكست به طور دقيق محاسبه مي¬شود. در اين پاياين¬نامه با فرمول محاسبه شده، مقايسه¬اي بين اينورترهاي چند سطحه¬ي پايه¬اي صورت گرفت و يك اينورتر پيشنهادي 5 سطحه ارائه شده كه داراي عمر مفيد مناسب نسبت به بقيه اينورترهاي پايه اي است. همچنين در اين پاياين¬نامه روش كليدزني اضافي براي بالا بردن عمر مفيد ارائه شد و با فرمول جديد هم تصديق شد، اين روش بدون هزينه است و به راحتي در صنعت قابل پياده سازس است. واژههاي كليدي: اينورترهاي چندسطحي، روش مدولاسيون، قابليت اطمينان، تلفات هدايتي، تلفات كليدزني