کتاب روش‌های کنترلی در سیستم‌های الکترونیک قدرت: تحلیل مدار

کتاب روش‌های کنترلی در سیستم‌های الکترونیک قدرت نوشته‌ی حسین فروزانی و حنیف فروزانی، مبدل‌های سوئیچینگ توان و شبیه‌سازی مداری در L Tspice را بررسی می‌کند و شیوه‌های تحلیل و طراحی مدارهای اسنابر را آموزش می‌دهد. این کتاب تخصصی که در زمینه‌ی مهندسی برق نوشته شده، به تحلیل مدار و شیوه‌های بهبود کنترل توان الکتریکی و اثرگذاری آن بر مصرف انرژی می‌پردازد.

درباره‌ی کتاب روش‌های کنترلی در سیستم‌های الکترونیک قدرت

الکترونیک قدرت به‌عنوان شاخه‌ای از علوم مهندسی برق و فیزیک، به مطالعه و بررسی دسته‌ای از مدارهای الکترونیکی می‌پردازد که کاربردشان کنترل توان الکتریکی است. به دلیل اثرگذاری الکترونیک قدرت در کاهش مصرف انرژی، این شاخه از علم فیزیک استفاده‌ی زیادی در صنعت دارد که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به راه‌اندازی سرعت متغیر موتور القایی، کاربرد در منبع‌های تغذیه‌ی جدید مانند شارژر دستگاه‌های الکتریکی، و بهینه‌سازی سیستم قدرت اشاره کرد. اما چگونه و با چه روش‌هایی می‌توان بیش‌ترین بهره را از الکترونیک قدرت در واحدهای صنعتی برد تا هم میزان هدر رفتن انرژی کاهش یابد و هم بر بازده سیستم افزوده شود؟

کتاب روش‌های کنترلی در سیستم‌های الکترونیک قدرت (تحلیل مدار)، نوشته‌ی حسین فروزانی و حنیف فروزانی، به بررسی این شاخه از علم فیزیک و کاربردهایش می‌پردازد. نویسنده‌ها در این اثر آموزشی - تحلیلی، ابتدا مفهوم الکترونیک قدرت را توضیح می‌دهند و سپس چهار دسته مبدل‌های سوئیچینگ توان، شامل برش‌دهنده‌ها (DC به DC)، یک‌سوسازها (AC به DC)، اینورترها (DC به AC)، و سیکلو کانورترها و کنترل‌کننده‌های ولتاژ (AC به AC) را معرفی می‌کنند. در ادامه‌ی کتاب، خواننده با تعریف بازده و تأثیرهای آن در سیستم‌های الکترونیک قدرت آشنا می‌شود و سپس شیوه‌ی کار مبدل کاهنده‌ی سوئیچینگ را می‌آموزد. نویسنده‌ها در فصل بعد، با ارائه‌ی یک شبیه‌سازی مداری از L Tspice، نحوه‌ی کار با این نرم‌افزار را آموزش می‌دهند و به توضیح المان‌های موردنیاز برای مدار کاهنده‌ی سوئیچینگ، بازیابی معکوس در دیود و تراشه‌های تولید موج PWM می‌پردازند. در ادامه‌ی کتاب روش‌های کنترلی در سیستم‌های الکترونیک قدرت (تحلیل مدار)، چگونگی تکمیل مبدل سوئیچینگ، مدل مداریِ درایور گیت برای بررسی دقیق‌تر عملکرد آن، معادله‌ی کنترل بار در حالت ماندگار و توان مصرف‌شده در حالت گذار در دیود مورد تحلیل قرار می‌گیرد و تلفات توان سوئیچینگ، فاکتور S در دیودها و لزوم استفاده از مدار Snubber نیز بررسی می‌شود.

حسین فروزانی و حنیف فروزانی سپس شیوه‌های تحلیل و طراحی مدار اسنابر RC را توضیح می‌دهند و از این راه به مقایسه‌ی ولتاژ دیود به‌ازای ضریب‌های میرایی متفاوت می‌پردازند. در ادامه نیز فرمول‌های محاسبه‌ی ظرفیت خازن و مقاومت اسنابر ارائه می‌شود و خواننده با مطالعه‌ی یک مثال عملی از طراحی گام‌به‌گام اسنابر، پنج مرحله‌ی حل این مسئله‌ها را می‌آموزد. نویسنده‌ها همچنین رابطه‌ی تلفات توان در مدار اسنابر را اثبات و از ترفند شرکت Maxim Inegrated برای طراحی اسنابر رونمایی می‌کنند. فصل پنجم کتاب روش‌های کنترلی در سیستم‌های الکترونیک قدرت (تحلیل مدار)، در تحلیل و طراحی مدار اسنابر RCD است و موردهای استفاده از این مدار، اصل‌های کاری مبدل Flyback، تفاوت نمودارهای ولتاژ و جریان ماسفت در حالت‌های هدایت پیوسته و ناپیوسته و شیوه‌های اثبات رابطه‌ی دامنه‌ی ریپل ولتاژ بر اساس سایر کمیت‌ها نیز آموزش داده می‌شود.

نویسنده‌ها همچنین با ارائه و تشریح یک مثال عملی از طراحی گام‌به‌گام مدار اسنابر RCD کلمپ، شیوه‌های پاسخ به ابهام‌ها درباره‌ی مقدار مقاومت مدار و توان تلف‌شده در آن را آموزش می‌دهند. حسین فروزانی و حنیف فروزانی در ادامه با تحلیل حالت ماندگار مبدل‌ها و اصل تعادل بار در خازن، به توضیح چگونگی محاسبه‌ی ریپل جریان و اندوکتانس در القاگر مبدل افزاینده، حالت ماندگار مبدل چوک، و تعادل ولت - ثانیه، و آمپر - ثانیه در این مبدل می‌پردازند و مقدارهای ریپل جریان و ولتاژ را محاسبه می‌کنند.

کتاب روش‌های کنترلی در سیستم‌های الکترونیک قدرت (تحلیل مدار)، نوشته‌ی مشترک حسین فروزانی و حنیف فروزانی را مؤسسه‌ی فرهنگی هنری دیباگران تهران به چاپ رسانده است.

کتاب روش‌های کنترلی در سیستم‌های الکترونیک قدرت مناسب چه کسانی است؟

این کتاب به دانشجوها و دانش‌آموخته‌های رشته‌ی مهندسی برق، به‌ویژه گرایش قدرت، و همچنین به کارشناس‌های بخش مدار در واحدهای صنعتی و کارخانه‌ها پیشنهاد می‌شود.

با نویسندگان کتاب روش‌های کنترلی در سیستم‌های الکترونیک قدرت بیشتر آشنا شویم

حسین فروزانی در سال 1366 به دنیا آمد و حنیف فروزانی نیز متولد 1370 است. این دو نویسنده با استفاده از دانش و تجربه‌ی علمی خود، کتاب‌هایی تخصصی در زمینه‌ی فیزیک و مهندسی‌های برق و انرژی نوشته‌اند که از بهترین آن‌ها می‌توان به کتاب‌های «پردازش بلادرنگ سیگنال‌های دیجیتال مبتنی بر پردازنده‌های سری C55x»، «معرفی و طراحی سیستم‌های خورشیدی فوتوولتاییک» و اثر حاضر اشاره کرد.