عنوان پایان‌نامه
طراحی و شبیه سازی مولد توان پالسی فشرده با زمان صعود نانو ثانیه برمبنای پدیده شکست بهمنی در ترانزیستورهای دو قطبی
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-قدرت-سیستم ها فشارقوی الکتریکی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2371;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 60704
- تاریخ دفاع
- ۱۳ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- مهدی علیخانی
- استاد راهنما
- امیر عباس شایگانی اکمل
- چکیده
- تجهیزات تولیدکننده فشارقوی با زمان صعود پایین و جیتر کم، از جمله تجهیزاتی می‌باشند که کاربرد زیادی در صنایع خاص دارد. از جمله ویژگی‌های آن‌ها می‌توان به ولتاژ بالا و تولید میدان الکتریکی بالا، زمان صعود کم و در نتیجه فرکانس بالا و همچنین جیتر کم آن به منظور هماهنگ‌سازی تجهیزات حساس اشاره کرد. برای انجام این تحقیق در ابتدا اشاره کوتاهی به سیستم‌های توان پالسی شده است و به مقایسه تعدادی از این سیستم‌ها برای مشخص شدن جایگاه این تحقیق اشاره شده است. در ادامه، پدیده شکست بهمنی در ترانزیستورهای دوقطبی مورد بررسی قرارگرفته است و پارامترهای موثر بر آن مورد مطالعه قرارگرفته‌اند. نحوه ایجاد شکست در داخل ترانزیستور و پارامترهای یونیزاسیون برای رسیدن به رابطه نحوه ایجاد شکست ارائه شده است. در ادامه با ارائه مشخصه‌های کیفی، به توضیح کارکرد مدارهای تک ترانزیستور پرداختیم. در پایان این بخش آرایش‌های مختلف این ترانزیستورها در مقالات مختلف مورد بررسی قرارگرفته و نتایج آزمایش‌ها، همراه با نکات قوت و ضعفشان ارائه شده است. در ادامه با استفاده از مدل ترانزیستور بهمنی در SPICE، به شبیه‌سازی مدارهای تک ترانزیستور و سری و بررسی اثر تغییر پارامترهای مختلف مانند ولتاژ، مقادیر مختلف خازن و ... در این ترانزیستورها پرداخته شده است. در بخش دیگر به شکست در این ترانزیستورها با در نظر گرفتن شرایط خاص مانند ولتاژهای مختلف، ترانزیستورهای مختلف، مقادیر خازن مختلف و ... به صورت عملی پرداخته‌ایم و از این اطلاعات و اطلاعات شبیه‌سازی‌ها و همچنین طراحی‌های ذکرشده در مقالات مختلف به عنوان مرجع برای طراحی مدار استفاده‌شده است. درنهایت بر اساس تجربیات موجود، اقدام به طراحی مدار چاپی فشرده برای این مولد همراه با مشخص کردن خازن بار برای آن نمودیم.
- Abstract
- High voltage pulse generators with low rise time and small jitter are among equipments that have many applications in special industries. The features of these devices include high voltage, high electrical field production, high rise time, and thus, high frequency and low jitter with the aim of synchronizing sensitive equipments. For conducting this research, initially there is a small mention of pulsed power systems and the comparison between a number of these systems to determine the position of this research. Then, the avalanche breakdown phenomenon in the bipolar transistors and its influencing parameters have been studied and examined. The method of creating a breakdown in the transistor and the ionization parameters for reaching the breakdown formula is presented. Further on, by presenting sample characteristics, the functions of the proposed single-transistor circuits are discussed. At the end of this section, the different arrangement of these transistors in several papers have been investigated, and their test result, as well as their strengths and weaknesses, along with the output waveforms are presented. Further on, using the avalanche transistor model in SPICE, the simulation of single-transistor and series circuits have been addressed, while the effects of various parameters such as voltage, the size of capacitors and etc... in these transistors have been evaluated. In a different section, breakdown in these transistors with the consideration of particular conditions such as different voltages, different transistors, different sizes of capacitors, and etc… have been practically examined; this information and the information from the simulations and the designs mentioned in different papers/research articles were used as reference for circuit designing In designing circuits, using others’ experiences in the field of designing printed circuits, an attempt was made to design PCB for the generator with the specified load capacitance.
