تصميم وتحليل محول DC-AC معزز يعتمد على بوابة CMOS للطاقة

تم اقتراح وتكامل محول DC-AC معزز يعتمد على بوابة نقل CMOS متعددة المراحل (CMOS-TG) يعمل كخزانة كهربائية شبه مبدلة (QSC) مع محول DC-DC معزز لتطبيق الخطوة للأحمال AC أو DC. في هذه الورقة، باستخدام CMOS-TG كمفتاح ثنائي الاتجاه، يمكن دمج التوبولوجيات المختلفة في نفس التكوين لتحقيق وظيفتين: التعزيز والتبديل؛ التعزيز للحصول على خرج جيبي حيث يكون الذروة نتيجة لزيادة كبيرة في الإدخال؛ والتبديل لتحقيق نصف جزئي إيجابي/سلبي للخرج. لا يتطلب المحول أي عناصر حثية مثل المحولات والمحولات، لذلك سيكون صنع الدوائر المتكاملة واعدًا للتنفيذ. باستخدام تقنية متوسط حالة الفضاء، يتم اقتراح نموذج حالة الفضاء للإشارات الكبيرة للمحول، ثم يتم اشتقاق كل من التحليل الثابت والتحليل الديناميكي للإشارات الصغيرة لتشكيل صيغة موحدة للمحول/المحول. بناءً على هذه الصيغة، يتم تقديم تحليل نظري/تصميم تحكم، بما في ذلك الطاقة المستقرة، وكفاءة التحويل، ونسبة تحويل الجهد، ونسبة التموج الناتج، واختيار السعة، وتحكم الحلقة المغلقة والاستقرار، والتشويه التوافقي الكلي (THD)، إلخ. أخيرًا، تم محاكاة محول DC-AC معزز من ست مراحل باستخدام PSPICE، وتتم مناقشة المحاكاة لبعض الحالات، بما في ذلك: 1) خرج AC في الحالة المستقرة، ونسبة التموج، وكفاءة الطاقة؛ 2) استجابة عابرة للمحول المنظم عند تغيير الحمولة؛ 3) حمولة سعتها عملية: مصباح مضيء كهرومغناطيسي (EL)؛ و 4) الكفاءة، ونسبة التموج، وTHD لأحمال مختلفة. تظهر النتائج كفاءة المحول المقترح.