# مدل سازی و تحلیل عددی مبدل‌های تایریستوری به روش رانگ-کوتای چند متغیره

نویسندگان

چکیده

مدل‌سازی کلیدهای نیمه هادی در مبدل‌های سوئیچینگ از موضوع‌هایی می‌باشد که امروزه، بیشتر مورد توجه مهندسین طراح قرار گرفته است. زیرا به دیدگاه آن‌ها در انتخاب ساختار، مقایسه، تعیین مقادیر اجزای مبدل، حلقه کنترلی و پایداری اشراف بیشتری می‌بخشد. در این مقاله، روشی عددی برای تعیین منحنی ولتاژ و جریان تایریستور در مبدل‌های الکترونیک قدرت ارائه شده‌است. عناصر موجود در این مبدل‌ها را می‌توان از نظر منحنی مشخصه، به دو گروه خطی و غیرخطی تقسیم بندی کرد. در روش پیشنهادی ابتدا منحنی مشخصه دوران یافته سوئیچ را در نظر گرفته و سپس دیاگرامی که گویای ارتباط جریان-ولتاژی تریستور است استخراج می‌شود. در ادمه، بلوک دیاگرام منتجه در مدار مبدل جاگذاری می‌گردد. از سوی دیگر ماتریس‌های امپدانس و انتقال مربوط به عناصر خطی به روش نظریه مش و گره تعیین می‌شوند. سپس بلوک دیاگرام سیستمی مبدل که شامل عملگرهای تفاضلی است تعیین شده و با اعمال روش رانگ-کوتای چند متغیره بر بلوک نهایی، مقادیر لحظه‌ای پارامترهای مبدل محاسبه می‌گردد. در انتها نتایج شبیه‌سازی با روش تحلیلی جبری پیشنهادی، مقایسه می‌شود که گویای کارآمدی این روش در تخمین ولتاژ و جریان سوئیچ‌ها می‌باشد به طوری که بیشینه خطای ولتاژ و جریان به کمتر از 2 درصد محدود می‌شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

### MODELING AND NUMERICAL ANALYSIS OF THYRISTOR BASED CONVERTERS BY MULTI-VARIABLE RUNGE-KUTTA ALGORITHM

نویسندگان [English]

• Rahmati
• Abrishamifar
چکیده [English]

Nowadays modeling of semiconductor switches is an important topic that is focused on, by design engineers. Since it improves their observation on design cases such as structure, comparison, component values, control loop and stability of the system. This paper presents a numerical analysis method to determine the voltages and currents of thyristors in power electronic converters. Such converter components are divided in two categories: linear and non-linear. In the proposed method, first we consider the rotated characteristic curve of the switch, and then deduce the current-voltage block diagram of Thyristor based on the curve. Then we replace the Thyristor in the converter with its block diagram. After assigning impedance and transfer matrixes by the circuit theory and applying the multivariable Runge-Kutta algorithm on the differential equations, instantaneous voltage and current values of the switches will be determined. Eventually, proposed method results are compared with simulation results. The comparison shows the capability of this method, So that maximum error of voltages and currents is below 2%.

کلیدواژه‌ها [English]

• Thyristor Based Converters
• Rotated Characteristic Curve
• Block Diagram
• Differential Operator
• Runge-Kutta Algorithm