طراحی و بهینه سازی منبع تغذیه AC/DC دوطبقه مبتنی بر افزایش قابلیت اطمینان برای تغذیه هواپیما

در این مقاله بازده و قابلیت اطمینان مبدل الکترونیک قدرت AC/DC دو طبقه با بکارگیری الگوریتم ژنتیک چند هدفه (NSGA- II)، به منظور کمینه سازی تابع هدف انجام می شود. متغیر های تابع هدف، بازدهی و قابلیت اطمینان می باشند. برای ارزیابی قابلیت اطمینان از مدل مارکوف استفاده می شود و در آن خطاهای اتصال کوتاه و مدار باز برای المان های مدار درنظرگرفته می شود. همچنین نرخ خرابی المان های مدار به کمک معادلات موجود در استاندارد نظامی (MIL- HDBK- 217)، محاسبه می گردد. برای بهینه سازی ابتدا متغیرهای ورودی الگوریتم ژنتیک شامل مقدار اندوکتانس ها و خازن ها، فرکانس سوییچینگ هر طبقه، نسبت تبدیل ترانسفورماتور و ولتاژ لینک DC به عنوان ورودی تابع هدف تعیین می شوند تا به کمک آنالیز حساسیت پارامترهایی که تغییراتشان روی تابع هدف تاثیر عمده ندارد، حذف شوند. سپس پارامترهای الگوریتم NSGA- II شامل تعداد تکرار، جمعیت و احتمال تقاطع و جهش برای محاسبه دقیق متغیرهای مدار، تعیین شده و ارزیابی قابلیت اطمینان در قالب میانگین زمان تا خرابی (MTTF) با در نظر گرفتن پارامتر بازدهی صورت می پذیرد. نتایج بیانگر افزایش قابلیت اطمینان با حفظ بازدهی بالا برای مبدل است.