بررسی و مقایسه بهره وری روش های کلیدزنی نرم در مبدل‌ dc-dc سه سطحی برای سیستم توزیع نیرو در شناورها

برای تبدیل سطوح مختلف ولتاژ dc در شناورها از مبدل‌های dc-dc استفاده می‌شود. به‌دلیل ایده‌آل نبودن عناصر نیمه‌هادی قدرت و هم‌چنین عدم پیکربندی مناسب ساختار مداری، این مبدل‌ها و هم‌چنین سایر مبدل‌های قدرت از تلفات هدایت و کلیدزنی برخوردار می‌شوند. مهم‌ترین تلفاتی که مبدل‌های قدرت از آن رنج می‌برند تلفات کلیدزنی است که برای حل آن روش‌های کلیدزنی نرم پیشنهاد شده است. در واقع این روش‌ها از هم‌پوشانی ولتاژ و جریان در مقادیر زیاد به‌هنگام قطع و وصل کلید جلوگیری می‌کنند. از طرفی انتخاب و به‌کارگیری ساختار سه‌سطحی باعث می‌شود تا افت ولتاژ کلیدهای قدرت برابر با نصف ولتاژ ورودی باشد. این امر نیز تاثیر به‌سزایی در کاهش تلفات، افزایش بهره‌وری و هم‌چنین افزایش طول عمر مبدل‌های قدرت دارد. به همین دلیل مبدل dc-dc سه‌سطحی با کلیدزنی نرم به دلیل ویژگی‌هایی که دارد در صنعت کشتی‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از این رو در این مقاله پس از تعاریف و مفاهیم کلیدزنی نرم، دو نوع مهم از روش‌های کلیدزنی نرم از لحاظ بهره‌وری در چهار نمونه مبدل dc-dc سه‌سطحی مورد بررسی و مقایسه قرار می‌گیرد. هم‌چنین در ادامه نیز یک نمونه از مبدل‌های dc-dc سه‌سطحی توسط نرم‌افزار متلب شبیه‌سازی و نتایج حاصل از کلیدزنی آن در انتها ارائه خواهد شد.