Пульсации DC/DC преобразователя, построенного по SEPIC топологии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Математические модели являются основой для унифицированных методов расчета и проектирования радиоэлектронных устройств. Разработанная предельная непрерывная математическая модель DC/DC преобразователя, построенного по топологии SEPIC, позволяет оценить диапазон изменения токов, протекающих через обмотки дросселей, и напряжений на обкладках конденсаторов, а также определить их максимальные и минимальные значения при различных параметрах преобразователя, таких как частота коммутации силового ключа, коэффициент заполнения, номиналы элементов и т. д. Результаты исследований показали, что фазовые координаты математической модели стремятся к реальным значениям токов и напряжений преобразователя при частоте коммутации силового ключа более 200 кГц. Было установлено соответствие между расчетными значениями размахов пульсаций и результатами, полученными при моделировании (при изменении коэффициента заполнения и частоты коммутации силового ключа).

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. К. Битюков

Российский технологический университет (РТУ МИРЭА)

Автор, ответственный за переписку.
Email: bitukov@mirea.ru
Россия, Москва

А. И. Лавренов

Российский технологический университет (РТУ МИРЭА)

Email: bitukov@mirea.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Шубин В.В. Высоковольтный КМОП преобразователь уровня напряжения для низковольтового технологического процесса // Микроэлектроника. 2022. Т. 51. № 3. С. 202–211. DOI: S0544126922020089. EDN: PELNYF.
  2. Бабенко В.П., Битюков В.К., Симачков Д.С. Понижающе-повышающий DC/DC преобразователь с единственной индуктивностью // Микроэлектроника. 2022. Т. 51. № 1. С. 60–70. DOI: S0544126921060041. EDN: ESWIIC.
  3. Применение преобразователей постоянного напряжения в составе энергетической установки электрического транспортного средства / В.Е. Ютт, В.В. Лохнин, К.М. Сидоров, К.Х. Гулямов // Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ). 2015. № 4(43). С. 34–40. EDN: UYSEBH.
  4. Битюков В.К., Симачков Д.С., Бабенко В.П. Схемотехника электропреобразовательных устройств: Учебник для студентов, обучающихся по направлениям бакалавриата 11.03.01 “Радиотехника”, 11.03.02 “Инфокоммуникационные технологии и системы связи”, 11.03.03 “Конструирование и технология электронных средств”, магистратуры 11.04.01 “Радиотехника”, а также по специальности специалитета 11.05.01 “Радиоэлектронные системы и комплексы”, для углубленного изучения дисциплины “Схемотехника электронных устройств”. Вологда: Инфра-Инженерия, 2023. 384 с.
  5. Мыслимов Д.А. Математическое моделирование понижающего DC/DC-преобразователя в среде NI Multisim // Перспективы науки. 2023. № 3(162). С. 80–83. EDN: EEPFUZ.
  6. Коршунов А. Методика построения непрерывных моделей импульсных преобразователей напряжения постоянного тока // Компоненты и технологии. 2006. № 8(61). С. 124–130. EDN: MTFMUV.
  7. Лавренов А.И., Битюков В.К. Математическая модель DC/DC-преобразователя, построенного по топологии SEPIC // Russian Technological Journal. 2024. № 1. С. 48–58.
  8. Коршунов А. Импульсный преобразователь напряжения постоянного тока по схеме Чука // Силовая электроника. 2017. Т. 4. № 67. С. 60–66. EDN: ZQLXRR.
  9. Битюков В.К., Лавренов А.И., Малицкий Д.А. Математическая модель DC/DC преобразователя, построенного по Zeta топологии (часть 1) // Проектирование и технология электронных средств. 2022. № 4. С. 53–57. EDN: SGUTFI.
  10. Битюков В.К., Лавренов А.И., Малицкий Д.А. Математическая модель DC/DC преобразователя, построенного по Zeta топологии (часть 2) // Проектирование и технология электронных средств. 2023. № 1. С. 48–53. EDN: VXPIIR.
  11. Бабенко В.П., Битюков В.К. Энергетические и шумовые характеристики конверторного преобразователя SEPIC/Cuck с биполярным выходом // Микроэлектроника. 2021. Т. 50. № 5. С. 394–400. DOI: S0544126921040025. EDN: SGUPMB.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Принципиальная электрическая схема преобразователя понижающе-повышающего типа, построенного по топологии SEPIC.

Скачать (78KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схема моделирования DC/DC преобразователя.

Скачать (219KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Влияние коэффициента заполнения на пульсации токов, протекающих через обмотки дросселей L1 и L2: 1L1 — расчетные значения ΔiL1; lL2 — расчетные значения ΔiL2; 2 — результаты моделирования ΔiL1ми ΔiL2м.

Скачать (48KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Влияние коэффициента заполнения на пульсации напряжения на конденсаторах С1 и С2: 1С1 — расчетное значение ; 2С1 — результат моделирования ; 1С2 — расчетное значение 2С2 — результат моделирования .

Скачать (56KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Влияние частоты коммутации силового транзистора на размахи пульсаций токов, протекающих через обмотку дросселей L1 и L2 при коэффициенте заполнения, равном 0.5: 1 — расчетное значение ΔiL, 2L1 — результат моделирования ΔiL1м 2L2 — результат моделирования ΔiL2м

Скачать (60KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Влияние частоты коммутации силового транзистора на размахи пульсаций напряжения на конденсаторах С1 и С2 при коэффициенте заполнения, равном 0.5: 1С1 — расчетное значение ΔuC1; 2С1 — результат моделирования ΔuC2; 1С2 — расчетное значение ΔuC2 2С2 — результат моделирования ΔuC2м.

Скачать (62KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024