Wyniki 1-6 spośród 6 dla zapytania: authorDesc:"Maciej BĄCZEK"

Szacowanie strat mocy w impulsowej przetwornicy obniżającej napięcie DOI:10.15199/48.2015.10.50

Czytaj za darmo! »

Scharakteryzowano problemy związane z określeniem strat mocy w impulsowych przetwornicach napięcia stałego. Zaproponowano sposób obliczeń strat mocy w przetwornicy BUCK w trybach ciągłego i nieciągłego przewodzenia. Rozważania ogólne zilustrowano wynikami obliczeń i pomiarów przeprowadzonych w modelu laboratoryjnym przetwornicy BUCK. Abstract. The problems of estimation of power loss in switching power converters are outlined. New formulas for calculation of power losses in stepdown (BUCK) converter working in the continuous conduction mode and discontinuous conduction mode are derived. The exemplary calculations and measurements of power losses in laboratory model of BUCK converter are performed and good consistency of results is observed. The estimation of power loss in step-down switch-mode power converter Słowa kluczowe: przetwornica BUCK, step-down converter, straty mocy, sprawność energetyczna. Keywords: Switch-mode converter, BUCK, step-down converter, power losses, efficiency Wstęp Sprawność energetyczna należy do najważniejszych parametrów przekształtników mocy elektrycznej i jest systematycznie poprawiana. Wynika to z udoskonaleń rozwiązań układowych przekształtników oraz postępów w technologii wytwarzania elementów [1, 2]. Sprawność η jest bezpośrednio związana ze stratami mocy PS, które można interpretować jako różnicę między mocą PW doprowadzaną do przekształtnika i mocą PO oddawaną do obciążenia. (1) O S O W O P P P P P     Wielkości PS, PW, PO oznaczają moce średnie w okresie przełączania przekształtnika w stanie ustalonym, (gdy przebiegi czasowe prądów i napięć w przekształtniku w kolejnym okresie przełączania są identyczne z przebiegami w okresie poprzednim). Złożony charakter zjawisk odpowiedzialnych za straty mocy powoduje, że trudne jest ich dokładne obliczenie a dane przedstawione w literaturze należy traktować jedynie jako przybliżone oszacowania. Przyjmowane są[...]

Symulacja stanów przejściowych w przekształtniku Flyback DOI:10.15199/48.2017.08.31

Czytaj za darmo! »

Przetwornice transformatorowe stanowią bardzo ważną grupę impulsowych przekształtników napięcia stałego. Najważniejszymi zaletami tej grupy przekształtników są: zapewnienie izolacji galwanicznej miedzy wejściem i wyjściem; możliwość uzyskiwania bardzo szerokiego zakresu napięć wyjściowych zarówno poniżej jak i powyżej napięcia wejściowego oraz łatwość realizacji wariantów przekształtników o wielu wejściach lub wielu wyjściach. Do wad tej grupy przekształtników należy zaliczyć pojawianie się w nich pasożytniczych oscylacji oraz nieco większą trudność w symulacji i projektowaniu w porównaniu z przekształtnikami beztransformatorowymi. Powyższe wady i zalety wynikają w głównej mierze z właściwości transformatorów. W niniejszej pracy zajmujemy się zagadnieniami symulacji przekształtników transformatorowych na przykładzie najpopularniejszego przedstawiciela tej grupy czyli przekształtnika Flyback [1, 2, 3]. Rozważamy najprostszą wersję tego przekształtnika, którego blok główny zawiera transformator dwuuzwojeniowy o przekładni n, tranzystor (czyli przełącznik sterowany), diodę i kondensator (rys.1). Pełny układ przekształtnika oprócz bloku głównego zawiera blok sterujący, który reguluje współczynnik wypełnienia przebiegu przełączającego stan tranzystora. Projektowanie obu bloków przekształtnika jest przeprowadzane w oparciu o odpowiednio dobraną serię symulacji. Symulacje przedstawione w pracy dotyczą stanów przejściowych w przekształtniku. Rozważa się osobno tzw. szybkie stany przejściowe w obrębie pojedynczego okresu przełączania oraz powolne stany przejściowe zachodzące w odcinkach czasu wielokrotnie większych od okresu przełączania. Celowość rozróżnienia tych dwóch typów stanów przejściowych wynika ze specyfiki pracy przekształtników impulsowych. Częstotliwości przełączania tych układów są zwykle rzędu kilkuset kHz do kilku [...]

Charakterystyki wejściowe i wyjściowe przetwornic napięcia BUCK i BOOST z uwzględnieniem rezystancji pasożytniczych

Czytaj za darmo! »

Przeprowadzono badania symulacyjne i pomiarowe charakterystyk wejściowych i wyjściowych impulsowych przetwornic napięcia stałego. Wyprowadzono wzory analityczne opisujące te charakterystyki dla przetwornic BUCK i BOOST z uwzględnieniem pasożytniczych rezystancji poszczególnych elementów przetwornic. Symulacje przeprowadzono dla różnych wartości elementów pasożytniczych w szczególności także dla przetwornic idealnych. Wartości elementów przyjęte w części symulacji otrzymano na podstawie pomiarów dla wykonanego modelu przetwornicy. Wykonano także pomiary charakterystyk wejściowych i wyjściowych i porównano wyniki z przebiegami symulacyjnymi. Podstawowym wynikiem pracy jest stwierdzenie, że wartości elementów pasożytniczych silnie wpływają na przebiegi charakterystyk wejściowych i wyjściowych przetwornic napięcia. Abstract. The input and output characteristics of switch-mode DC-DC power converters have been investigated by simulations and measurements. The analytical formulas describing these characteristics have been derived for BUCK and BOOST converters with the parasitic resistances of components taken into account. Simulations based on the above formulas are performed for various values of parasitic resistances and for ideal converters as well. The measurements of the parasitic resistances of the converter components and the input characteristics of converters are also presented. It is observed that the values of parasitic resistances of converter components strongly influence their input and output characteristics. (Input and output characteristics of BUCK and BOOST power converters including parasitic resistances). Słowa kluczowe: Przetwornice napięcia stałego, BUCK, BOOST, charakterystyki wejściowe, charakterystyki wyjściowe Keywords: DC-DC power converters, BUCK, BOOST, Input characteristics, Output characteristics Wstęp Impulsowe przetwornice napięcia stałego (przekształtniki DC-DC) stanowią ważną grupę układów energoelektronicznych[...]

Wpływ efektów pasożytniczych na wybrane właściwości przetwornicy Flyback DOI:10.15199/48.2018.08.12

Czytaj za darmo! »

Przetwornica Flyback jest jednym z najbardziej popularnych, impulsowych przekształtników napięcia stałego. Jest stosowana do przetwarzania stosunkowo niewielkich mocy. Do głównych zalet tej przetwornicy należą: izolacja galwaniczna miedzy wejściem i wyjściem, szeroki zakres możliwych wartości statycznej transmitancji napięciowej, łatwość zasilania kilku odbiorników. Jej wadą w porównaniu z innymi popularnymi typami przetwornic są dość duże oscylacje w momentach zmian stanu przełączników. Prezentowane w literaturze modele i charakerystyki przetwornicy Flyback dotyczą zwykle przypadku idealizowanego, w którym przyjmuje się skrajnie uproszczony opis poszczególnych elementów [1], [2], [3], [4], [5]. Wyniki pomiarów charakterystyk przetwornic Flyback różnią się na ogół od wyników obliczeń opartych na modelach idealnych. Efekty pasożytnicze, będące przyczyną tych różnic, są uwzględniane w opisie tej przetwornicy w niektórych pracach w sposób częściowy (np. [6], [7], [8]). W opisie przetwornicy Flyback w pracy [9] wymieniono wszystkie istotne efekty pasożytnicze w elementach tej przetwornicy ale uwzgledniono je jedynie przy określaniu strat mocy, natomiast sposób ich uwzględnienia przy wyznaczaniu statycznej transmitancji napięciowej prowadzi do wzoru, który daje wyniki liczbowe odbiegąjace od obserwacji eksperymentalnych. Celem niniejszej pracy jest poszerzenie opisu wpływu efektów pasożytniczych na niektóre charakterystyki przetwornic Flyback. Przetwornica Flyback i efekty pasożytnicze w jej elementach Blok główny przetwornicy Flyback pokazano na rys. 1, gdzie transformator został zastąpiony modelem obejmującym dwa źródła sterowane oraz indukcyjność magnetyzacji Lm. W czasie normalnej pracy, w trybie ciągłego przewodzenia (CCM) układ znajduje się kolejno w stanach ON (S1 zwarty, S2 rozwarty) i OFF (S1 rozwarty, S2 zwarty). Opisy przetwornicy idealnej odnoszą się do schematu z rysunku 1 przy założeniu, [...]

Współczesne tranzystory mocy w impulsowych przekształtnikach napięcia Flyback DOI:10.15199/48.2018.09.02

Czytaj za darmo! »

Przekształtniki napięcia stałego o działaniu impulsowym znajdują wiele zastosowań i są wciąż ulepszane. Poprawa właściwości kolejnych generacji przekształtników następuje przede wszystkim w wyniku postępów w technologii wytwarzania elementów stosowanych w przekształtnikach. Najszybsze postępy obserwuje się w zakresie technologii wytwarzania przełączników półprzewodnikowych: tranzystorów i diod. Zastosowanie diod w impulsowych przekształtnikach napięcia stałego jest stopniowo ograniczane, gdyż coraz częściej pojawiają się rozwiązania określane jako synchroniczne, w których przełącznikami są wyłącznie tranzystory przełączane przemiennie przez blok sterujący. Ważną grupę impulsowych przekształtników napięcia stałego stanowią przekształtniki transformatorowe, których najpopularniejszym przedstawicielem jest przekształtnik Flyback. Głównymi zaletami tych przekształtników są: izolacja galwaniczna między wejściem i wyjściem, szeroki zakres możliwych do uzyskania przekładni napięciowych i łatwość zasilania kilku odbiorników. Wadą jest występowanie pasożytniczych oscylacji w momentach przełączania, o amplitudach większych niż w przekształtnikach beztransformatorowych. Dla stłumienia tych oscylacji stosuje się dodatkowe bloki znane jako snubbery. W uproszczonych opisach przekształtników traktuje się przełączniki półprzewodnikowe jako idealne (zwarcie w stanie "ON", rozwarcie w stanie "OFF", brak opóźnienia przy przełączaniu). Rzeczywiste cechy przełączników różnią się od opisów idealnych. Opisy diod i tranzystorów stosowane w symulatorach układów jak np. Spice są złożone i zawierają po kilkadziesiąt parametrów. W projektowaniu układu przekształtnika bierze się pod uwagę tylko niektóre parametry przełączników mające największy wpływ na właściwości użytkowe przekształtnika. Dobór tych parametrów wiąże się z wymaganiami stawianymi układowi. Do podstawowych wymagań stawianych układowi przekształtnika zalicza się wysoką sprawność ener[...]

Problemy określania pasożytniczych parametrów impulsowych przetwornic napięcia DOI:10.15199/48.2016.09.33

Czytaj za darmo! »

W pracy omówiono wpływ efektów pasożytniczych na wybrane właściwości impulsowych przetwornic napięcia typu BUCK. Omówiono sposoby wyznaczania rezystancji pasożytniczych poszczególnych elementów składowych przetwornic. Pokazano, że bezpośredni pomiar za pomocą mostka RLC daje wyniki niejednoznaczne. Zaproponowano postępowanie oparte na pomiarach modułu impedancji elementów i użyciu procedury optymalizacyjnej. Abstract. In the paper, influence of parasitics effects on chosen properties of pulse voltage BUCK converters is described. Also, methods used for obtaining values of parasitic resistances of individual elements used in the converter are discussed. It is shown, that direct measurements obtained with RLC meter give ambiguous results. Proposed method is based on impedance modulus measurements, and use of optimalisation procedure. (Issues in determining parasitic parameters of pulse voltage converters). Słowa kluczowe: przetwornice impulsowe, parametry pasożytnicze, modele elementów nieidealnych. Keywords: power converters, parasitic parameters, non-ideal elements models. Wstęp Konstrukcje, sposoby projektowania i wynikające stąd parametry użytkowe impulsowych przetwornice napięcia są systematycznie poprawiane. Uzyskanie wymaganych parametrów użytkowych przetwornicy wymaga między innymi starannego projektowania i starannego doboru elementów składowych [1-5]. Konieczna jest w związku z tym dokładna znajomość parametrów elementów przewidzianych do użycia w przetwornicy. Projektowanie układu sterującego przetwornicy polega na takim kształtowaniu jego charakterystyki, aby transmitancja pętli sterowania spełniła określone wymagania (wartość modułu dla małych częstotliwości, położenie częstotliwości odcięcia, margines fazy) [1, 6, 7]. Cyfrowe techniki sterowania przetwornic pozwalają na bardzo precyzyjne kształtowanie transmitancji układu sterującego. Dla pełnego wykorzystania tych możliwości, zwłaszcza w projektowaniu nowych rozwiąza[...]

 Strona 1