Пульсации DC/DC преобразователя, построенного по SEPIC топологии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или 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