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
2. Рис. 1. Принципиальная электрическая схема преобразователя понижающе-повышающего типа, построенного по топологии SEPIC.

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

Скачать (219KB)
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)
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)
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)
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)

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».