Laboratory Manual for Pulse-Width Modulated DC-DC Power Converters

این کتابچه راهنمای آزمایشگاهی منحصربه‌فرد که برای تکمیل طیف وسیعی از منابع مطالعه الکترونیک قدرت طراحی شده است به دانش‌آموزان کمک می‌کند تا درک عمیقی از عملکرد، مدل‌سازی، تحلیل، طراحی و عملکرد مبدل‌های توان DC-DC مدوله‌شده با عرض پالس (PWM) به دست آورند. . تمرینات بر سه حوزه اساسی الکترونیک قدرت تمرکز دارند: مراحل قدرت حلقه باز. مدل‌سازی سیگنال کوچک، طراحی حلقه‌های بازخورد و طرح‌های کنترل مبدل DC-DC PWM. و دستگاه های نیمه هادی مانند سیلیکون، کاربید سیلیکون و نیترید گالیوم.

با رعایت استانداردهای مورد نیاز کارفرمایان صنعتی، کتابچه راهنمای آزمایشگاه زبان برنامه نویسی را با ابزار شبیه سازی طراحی شده برای مهارت در مفاهیم نظری و عملی ترکیب می کند. دانش‌آموزان و مربیان می‌توانند از میان فهرست گسترده‌ای از موضوعات مربوط به شبیه‌سازی در پلت‌فرم‌های متلب، SABER یا SPICE انتخاب کنند و خوانندگان را قادر می‌سازد تا بیشترین بهره را از فعالیت‌های prelab، inlab و postlab ببرند.

آزمایشگاه. تمرینات بیش از 25 سال توسط Marian K. Kazimierczuk به لطف بازخورد سازنده دانشجویان و پیشنهادات ارزشمند در مورد بهبودهای اتاق کار آموزش داده شده و به طور مداوم بهبود یافته است. این مطالب آموزشی به‌روز و آموزنده اکنون برای استفاده مخاطبان گسترده در دسترس است.

ویژگی‌های کلیدی:

• شامل طرح‌های کاملی است که به دانش‌آموزان یک دید کلی سریع از مبدل ها، ویژگی های آنها و تجزیه و تحلیل بنیادی عملکرد.

• سازگار با هر ابزار برنامه نویسی (MATLAB، Mathematica، یا Maple) و هر ابزار شبیه سازی مدار (PSpice، LTSpice، Synopsys SABER، PLECS، و غیره) .

• بخش طراحی سریع به دانش‌آموزان و مربیان امکان می‌دهد تا روش طراحی خود را برای شبیه‌سازی‌های فوری تأیید کنند.

• تمرین‌های آزمایشگاهی را بر اساس جدیدترین پیشرفت‌های الکترونیک قدرت، از جمله چند خروجی ارائه می‌کند. مبدل‌های قدرت، مدل‌سازی، طرح‌های کنترل حالت جریان و ولتاژ، و دستگاه‌های نیمه‌رسانای قدرت.

• ضمیمه‌های جامعی برای کمک به درک اولیه مدارهای اساسی، برنامه‌نویسی و ابزارهای شبیه‌سازی ارائه می‌کند.

>• شامل لیست انتخاب سریع اجزای ماسفت های قدرت و دیودها با هم می باشد رتبه‌بندی‌ها، مشخصات مهم و مدل‌های Spice.

Designed to complement a range of power electronics study resources, this unique lab manual helps students to gain a deep understanding of the operation, modeling, analysis, design, and performance of pulse-width modulated (PWM) DC-DC power converters.  Exercises focus on three essential areas of power electronics: open-loop power stages; small-signal modeling, design of feedback loops and PWM DC-DC converter control schemes; and semiconductor devices such as silicon, silicon carbide and gallium nitride.

Meeting the standards required by industrial employers, the lab manual combines programming language with a simulation tool designed for proficiency in the theoretical and practical concepts. Students and instructors can choose from an extensive list of topics involving simulations on MATLAB, SABER, or SPICE-based platforms, enabling readers to gain the most out of the prelab, inlab, and postlab activities.

The laboratory exercises have been taught and continuously improved for over 25 years by Marian K. Kazimierczuk thanks to constructive student feedback and valuable suggestions on possible workroom improvements. This up-to-date and informative teaching material is now available for the benefit of a wide audience.

Key features:

• Includes complete designs to give students a quick overview of the converters, their characteristics, and fundamental analysis of operation.

• Compatible with any programming tool (MATLAB, Mathematica, or Maple) and any circuit simulation tool (PSpice, LTSpice, Synopsys SABER, PLECS, etc.).

• Quick design section enables students and instructors to verify their design methodology for instant simulations.

• Presents lab exercises based on the most recent advancements in power electronics, including multiple-output power converters, modeling, current- and voltage-mode control schemes, and power semiconductor devices.

• Provides comprehensive appendices to aid basic understanding of the fundamental circuits, programming and simulation tools.

• Contains a quick component selection list of power MOSFETs and diodes together with their ratings, important specifications and Spice models.