(الف)

(ب)

شکل ۲-۱ : پیکربندی مدار یکسو کننده دیودی و شکل موج های مربوط به آنها برای (الف) تکفاز (ب) سه‌فاز.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

۲-۲- تئوری فیلتر اکتیو سری
همانطور که در شکل ۲-۲ می‌بینید تئوری SAF با کمک مدار معادل تونن تکفاز مورد بررسی قرار می‌گیرد.

شکل ۲-۲ : مدار معادل تونن SAF برای بار غیر خطی V-type.
در شکل Z_S و Z_L به ترتیب نشان دهنده امپدانس منبع و بار می‌باشند. ولتاژ و جریان به صورت ترکیبی از اجزای فرکانس مؤلفه اصلی و هارمونیکی تعریف شده‌اند. به عنوان مثال، ولتاژ بار (V_L)، مجموع ولتاژ مؤلفه اصلی بار (V_L1) و ولتاژ هارمونیکی بار (V_Lh) می‌باشد. ولتاژ منبع (V_S) و جریان خط (i_S) نیز به همین ترتیب خواهند بود. سیگنال‌های که دارای علامت هستند مربوط به سیگنال‌های اندازه گیری شده‌ و یا سیگنال‌های هستند که پس از تجزیه سیگنال اندازه‌گیری شده بدست آمده‌اند. سیگنال‌های پریم دار سیگنال‌های داخلی هستند که به صورت مستقیم قابل دسترس نیستند.
۲-۲-۱- جداسازی هارمونیک
جداسازی ولتاژ هارمونیکی توسط SAF بر پایه دو اصل کنترل می‌باشد. اولین این که SAF با تولید یک مقاومت مجازی (K_hi) برای جریان هارمونیکی خط (i_Sh)، ولتاژ هارمونیکی منبع را شبیه‌سازی می‌کند. این کار نیاز به اندازه‌گیری جریان خط و تجزیه مؤلفه هارمونیکی آن دارد. دوم اینکه SAF علامت ولتاژ هارمونیکی بار (V_Lh) را منفی کرده تا بدینوسیله مقدار ولتاژ هارمونیکی بار را تجزیه و اندازه‌گیری کند. این اصل را می توان به عنوان مسیر پیش رو برای تغذیه کنترل‌کننده در نظر گرفت. قاعده کلی کنترل جداسازی هارمونیک در معادله (۲-۱) داده شده است. با اعمال این ولتاژ مرجع (V_SAFh*) به سیستم کنترلی SAF می‌توان مقادیر هارمونیک را در حوزه فرکانس مورد تجزیه و تحلیل قرار داد. با توجه به معادله (۲-۲)، اگر K_hi>>Z_S+Z_L و K_hv=1 باشد آنگاه i_Sh به سمت صفر میل می‌کند.

(۲-۱)

(۲-۲)

ولتاژ هارمونیکی داخلی بار و ولتاژ هارمونیکی ترمینال بار با بهره گرفتن از تقسیم ولتاژ امپدانسی حاصل می‌شود که در معادله (۲-۳) داده شده است. با توجه به این معادله اگر K_hi نسبت به امپدانس فیزیکی مدار غالب باشد ولتاژ هارمونیکی ترمینال بار به ولتاژ هارمونیکی داخلی بار نزدیک می‌شود. در این حالت، ولتاژ هارمونیکی ترمینال بار می‌تواند با موفقیت مسیر پیشرو در کنترل‌کننده فیلتر اکتیو سری را برای حذف ولتاژ هارمونیکی بار تغذیه کند.

(۲-۳)

همانطور که در شکل۲-۳ می‌بینید شکل‌موج ولتاژ بار مستطیل شکل می‌باشد. برای موارد تکفاز و سه‌فاز جریان خط به سینوسی تبدیل می‌شود که نشان می‌دهد جدا سازی به صورت کامل انجام شده است.

(الف)

(ب)

شکل ۲-۳ : جدا سازی کامل هارمونیک ولتاژ بار برای یکسوساز پل دیودی (الف) تکفاز (ب) سه‌فاز.
در SPSAF با سینوسی‌تر شدن جریان، زمان هدایت هر کدام از دیودهای یکسوساز افزایش یافته و مقدار قدر مطلق بار به ولتاژ باس DC نزدیک می‌شود. در مورد TPSAF، مجموع مقادیر قدر مطلق ولتاژ خظ بار به ولتاژ باس DC نزدیک می‌شود. برای TPSAF، شکل موج ولتاژ بار، شش پله‌ای است زیرا هر دیود ۱۲۰درجه هدایت می‌کند.
تحت شرایط جدا سازی هارمونیکی کامل، روابط ریاضی بین ولتاژ بار و ولتاژ خط در موارد تکفاز و سه‌فاز را می‌توان با بهره گرفتن از انتقال توان اکتیو منبع به بار در طول یک چهارم دوره ( زیرا شکل‌موج‌ها مربعی و متقارن هستند ) را بدست آورد که در معادله (۲-۴) داده شده است. روابط (۲-۵) و (۲-۶) به ترتیب برای بارهای تکفاز و سه‌فاز مورد استفاده قرار می‌گیرند. این معادلات بعداً برای طراحی و توسعه کنترل‌کننده مورد استفاده قرار می‌گیرند.