این مقاله یک اینورتر تک­فاز تک ­مرحله­ای بهبودیافته با چهار کلید را ارائه می­کند. اینورتر پیشنهادی همانند اینورتر شبه منبع امپدانسی (qZSI) و اینورتر تقویت ­کننده شبه کلید زنی شده (qSBI)، دارای ویژگی های مهمی مانند جریان ورودی پیوسته، ولتاژ افزاینده-کاهنده با تبدیل تک مرحله ای، ایمنی اتصال­ کوتاه و کارایی برای سیکل-کاری­های گوناگون است. در ادامه مقاله ابتدا نحوه عملکرد اینورتر پیشنهادی و نحوه کلید­زنی آن بیان می شود و سپس تحلیل حالت دائمی آن ارائه می گردد. به منظور مشخص نمودن مزیت های اینورتر پیشنهادی، مقایسه مبدل با ساختارهای مشابه ارائه می گردد. به منظور تأیید عملکرد صحیح و همچنین اثبات روابط ارائه شده، یک نمونه عملی از ساختار پیشنهادی در محیط آزمایشگاه پیاده­سازی شده است. نتایج آزمایشگاهی اینورتر پیشنهادی در توان خروجی حدوداً 150 وات و در فرکانس کلیدزنی 10 کیلوهرتز استخراج شده است. نتایج و شکل موج­های به دست آمده از تست آزمایشگاهی، عملکرد مبدل پیشنهادی، تحلیل حالت دائمی و کارایی آن را نشان می­دهد.

تغذیه یک بار تک فاز غیر خطی در بسیاری از کاربردهای نظامی محسوس است. جریان کشی غیرخطی این بارها سبب افت کیفیت توان در نقطه PCC خواهد شد. در فیلتر اکتیو جریان لحظه ای به دومولفه جریان اکتیو و جریان راکتیو تجزیه می گردد. ظرفیت فیلتر اکتیو وابسته به مقدار حداکثر مولفه ای از جریان است که باید توسط آن جبران سازی (تامین) گردد. در یک شکل موج جریان مشخص، هرچه مقدار پیک مولفه راکتیو کم تر باشد، ظرفیت فیلتر اکتیو مورد نیاز کم تر و در نتیجه هزینه و ابعاد آن نیز کم تر خواهد بود. این مقاله ابتدا خواستگاه تئوری های سنتی و مدرن تحلیل توانی، انواع آنها را با جزئیات بررسی کرده و سپس با ارائه یک تئوری جدید تحلیل توانی و استفاده از آن برای تعیین جریان مرجع در فیلترهای اکتیو تک فاز، حداقل جریان راکتیو بهینه تحت شکل موج جریان بار ثابت را تضمین کرده است. این تئوری به نتایج آزمایشگاهی یک بار تک فاز به شدت غیرخطی اعمال شده و با تئوری های مرسوم مقایسه گردیده است. نتایج نشانگر بهبود 21.3 درصدی تئوری ارائه شده در میزان ظرفیت فیلتر اکتیو است.

در این مقاله، مقایسه گر دینامیکی تک-فاز با اضافه نمودن یک لچ NMOS کمکی در گره خروجی و دو ترانزیستور NMOS کلاک دار در گره های داخلی آن بهبود داده شده است. این لچ و ترانزیستورهای NMOS کلاک دار، بدون افزایش اثر بارگذاری خازنی و نویز بازگشتی بر روی طبقات قبلی و بعدی مقایسه گر، موجب افزایش سرعت مقایسه گر شدند. مقایسه گر پیشنهادی با صرف توان تلفاتی دینامیکی تقریبا یکسان نسبت به مقایسه گر متداول دارای سرعت بالاتر است. برای نشان دادن بهبود ویژگی های مذکور، مقایسه گرهای پیشنهادی و متداول در نرخ نمونه برداری-GS/s2 در پروسه 0. 18-μ m CMOS آنالیز و شبیه سازی گردیدند. در این مورد، خروجی های مقایسه گر پیشنهادی نسبت به مقایسه گر متداول تقریبا 18 پیکوثانیه (9%) سریع تر تعیین شدند. همچنین برای مقایسه عملکرد مقایسه گرهای پیشنهادی و متداول در مبدل ها، دو مبدل فلش 4-بیتی با به کارگیری مقایسه گرهای پیشنهادی و متداول در بلوک زنجیره های مقایسه کننده شان در فرکانس نمونه برداری-GS/s2 طراحی و شبیه سازی شدند. نتایج شبیه سازی ها، ضرایب شایستگی مبدل ها (FOM) با مقایسه گرهای پیشنهادی و متداول را به ترتیب pJ/conv. step-61/0 و pJ/conv. step-72/0 و تعداد بیت موثر خروجی (ENOB) مبدل ها را به ترتیب Bit-74/3 و Bit-45/3 نشان می دهند. علاوه بر آنآنآآ«، توان های تلفاتی آرایه مقایسه گرها در دو مبدل با مقایسه گرهای پیشنهادی و متداول به ترتیب – mW23/4 و – mW09/4 می باشند. همچنین تلفات توان دو مبدل، بدون توان های تلفاتی آرایه مقایسه گرهایشان به ترتیب mW-03/12 و mW-70/11 است.

1فاز، فرکانس و دامنه ولتاژ شبکه اطلاعات مهمی در سیستم های فتوولتائیک متصل به شبکه هستند. برای عملیات مناسب و پایدار یک سیستم، تخمین صحیح و سریع اطلاعات شبکه تحت تغییرات و اختلالات شبکه از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این مقاله یک ساختار حلقه قفل فاز خود تطبیق جهت ردیابی سریع و صاف پرش های فازی ولتاژ شبکه ارائه شده است. به طوری که اگر پرشی در فاز ولتاژ شبکه ایجاد شود، زمان حالت گذرا در فرکانس تخمین زده شده توسط حلقه قفل فرکانس تقریبا برابر صفر خواهد بود. حلقه قفل فاز ارائه شده همچنین دارای زمان نشست بسیار کم برای فرکانس، فاز و دامنه تخمین زده شده است. در طراحی این حلقه قفل فاز از انتگرال گیر تعمیم یافته مرتبه دوم به همراه حلقه قفل فرکانس بهره گرفته شده است. تمامی شبیه سازی ها در محیط سیمولینک متلب انجام گرفته است. زمان نشست فرکانس و دامنه PLL پیش نهادی به ترتیب برابر با 0.023 و 0.024 ثانیه هستند.

در این مقاله، الگوریتم طراحی تغییر فاز دهنده تک-چنبره ای فریتی مبتنی بر فراماده باند X معرفی شده است. برای طراحی چنین تغییردهنده فاز ابتدا هسته فریتی MNG (با تراوایی مغناطیسی منفی) در مد بایاس غیرمعمولی پیاده سازی می شود. سپس بخش ENG (با نفوذپذیری الکتریکی منفی) که از خطوط متالیزه روی زیرآیند تشکیل شده، طراحی می گردد. در نهایت برای تطبیق امپدانس ورودی و خروجی تغییردهنده فاز، از ساختار دولایه دی الکتریکی به روش دوجمله ای استفاده می شود. نتایج شبیه سازی ها، نشان می دهد که به کارگیری شکل چنبره ای تغییردهنده فاز، نقص بزرگ تغییردهنده های فاز فریتی مبتنی بر فراماده که در قالب موجبری ساخته می شوند را مرتفع ساخته است، به طوری که ساختار بسیار پیچیده آزمایشگاهی بایاس با دامنه میدان مغناطیسی kOe 6-7 را به زیر Oe 50 کاهش داده است به نحوی که به راحتی با یک سیم تحریک جایگزین شده است. به علاوه، با معرفی ساختار جدید هسته مرکزی و شبکه تطبیق امپدانس، دومین ایراد عمده تغییردهنده های فاز فریتی مبتنی بر فراماده که تلفات آنهاست، از dB 10 به dB 5/2 کاهش یافته است.