تحليل مبدل ولتاژ تسلاي حالت‌جامد تشديد دوگانه

Analysis of Dual Resonant Solid State Tesla Voltage Converter

اين مقاله به تحليل مبدل ولتاژ تسلاي حالت‌جامد تشديد دوگانه پرداخته است. تفاوت اين نوع از مبدل ولتاژ تسلا با مبدل ولتاژ تسلاي مبتني بر اسپاركگپ در استفاده از يك يا چند كليد الكترونيك قدرت بهجاي اسپاركگپ است. در اين مقاله مبدل ولتاژ تسلا، توسط يك اينورتر تمامپل، كه يك موج مربعي را توليد ميكند، تغذيه ميشود. براي سادگي، از مدل عناصر فشرده استفاده، و از تلفات مقاومتي صرفنظر شده است. و روابطي براي ولتاژ خروجي و جريان سمت اوليه مبدل ولتاژ تسلا ارايه، و شرايط افزايش ولتاژ خروجي مبدل ولتاژ تسلا نيز بررسي ‌شده است. براي بررسي تاثير عملكرد مبدل ولتاژ تسلا بر ولتاژ و جريان سمت dc اينورتر، از روش انتگرالگيري عددي اويلر و مفهوم تابع كليدزني استفاده ‌شده است. مقايسه روابط حاصله با نتايج شبيهسازي با نرمافزارMATLAB/Simulink صحت روابط مذكور را نشان ميدهد.

In this paper, Analysis of dual resonant solid state tesla transformer (DRSSTS) is accomplished. The difference between this types of tesla transformer and spark gap tesla transformer, is using of one or more power electronic switch instead of spark gap. In addition, DRSSTS is different than the solid state tesla transformer due to the addition of a primary tank capacitor. In this paper, tesla transformer is fed by full bridge inverter, which generates square wave. For the sake of simplicity, tesla transformer is modeled by lumped elements and resistive losses are neglected. Then, analytical equations for Tesla transformer’s output voltage and primary side current, are calculated, and conditions to increase tesla transformer’s output voltage has been investigated. Using Euler numerical integration method and switching function concept, the effect of tesla transformer’s operation, on inverter dc side voltage and current, has been evaluated. The test system is simulated in MATLAB/Simulink software, and validity of calculated equations, is verified by simulation results.