مدل سازی مبدل های الکترونیک قدرت

برای مدل‌سازی و شبیه‌سازی مبدل‌های الکترونیک قدرت از نرم‌افزار   MATLAB/Simulink استفاده شده است. این نرم‌افزار امکان طراحی مدارهای قدرت، سوئیچینگ، کنترل و تحلیل گذرای دینامیکی را فراهم می‌کند. کاربر می‌تواند مبدل‌های مختلف DC-DC، DC-AC ، AC-DC و AC-AC را مدل کرده و رفتار آن‌ها را تحت شرایط مختلف بار و ورودی بررسی کند. علاوه بر تحلیل الکتریکی، امکان طراحی سیستم‌های کنترلی و بررسی تلفات و بازده نیز وجود دارد. این ابزار به دلیل سادگی، کتابخانه گسترده و دقت بالا در آموزش و صنعت پرکاربرد است.

فصل ۱: مقدمه و مبانی

1. آشنایی با نرم‌افزار MATLAB/Simulink و محیط کاری
2. معرفی کتابخانه‌های مرتبط با Power Electronics
3. مرور مفاهیم پایه الکترونیک قدرت (سوئیچ‌ها، بارها، منابع)
4. اصول سوئیچینگ و معرفی نیمه‌هادی‌های قدرت (IGBT, MOSFET, Diode)

فصل ۲: مدل‌سازی مدارهای پایه

1. شبیه‌سازی یکسوکننده نیم‌موج و تمام‌موج
2. شبیه‌سازی مبدل DC-DC بوست (Boost Converter)
3. شبیه‌سازی مبدل DC-DC باک (Buck Converter)
4. بررسی شکل موج‌ها، ولتاژ، جریان و ریپل‌ها

فصل ۳: مدل‌سازی اینورترها و مبدل‌های AC

1. شبیه‌سازی اینورتر تک‌فاز PWM
2. شبیه‌سازی اینورتر سه‌فاز با مدولاسیون SPWM و SVPWM
3. شبیه‌سازی مبدل AC-AC (کنترل ولتاژ با تریاک و کلیدهای نیمه‌هادی)
4. بررسی هارمونیک‌ها و THD در خروجی

فصل ۴: طراحی سیستم‌های کنترلی

1. مقدمه‌ای بر طراحی کنترل در مبدل‌های قدرت
2. پیاده‌سازی کنترل ولتاژ و جریان در DC-DC Converter
3. کنترل برداری در اینورترها (Vector Control)
4. طراحی حلقه‌های کنترلی در Simulink

فصل ۵: تحلیل پیشرفته و بهینه‌سازی

1. تحلیل تلفات سوئیچینگ و هدایت
2. بررسی بازدهی مبدل تحت شرایط مختلف بار
3. (Parametric Sweep) برای بررسی اثر تغییر پارامترها
4. معرفی اصول بهینه‌سازی و کاهش ریپل