| DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2018.49.088
УДК 621.314
УСРЕДНЕНИЕ МОДЕЛИ ИМПУЛЬСНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С ЦЕПЬЮ ВТОРОГО ПОРЯДКА
Ю. В. Руденко1, канд. техн. наук, Т. В. Руденко2, канд. техн. наук
1 – Институт электродинамики НАН Украины,
пр. Победы, 56, Киев-57, 03680, Украина,
е-mail:
Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити JavaScript для перегляду
2 – Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт им. И. Сикорского»,
пр. Победы, 37, Киев, 03056, Украина
Проанализированы процессы в цепи второго порядка в импульсном преобразователе постоянного напряжения понижающего типа. Исследовано влияние нелинейности функций переменных состояний преобразователя на точность расчетов при использовании способа усреднения модели в пространстве состояний. Определено, что характер процессов в цепи второго порядка в широком диапазоне параметров элементов схемы при принятых допущениях не вызывает погрешности расчета более чем 5,5 % по сравнению с методами имитационного моделирования. Показано, что замена конденсатора в цепи второго порядка источником постоянной ЭДС уменьшает количество уравнений и неизвестных переменных усредненной системы, что упрощает ее решение и применение способа усреднения в целом. Библ. 10, рис. 3, табл. 1.
Ключевые слова: метод усреднения в пространстве состояний, импульсный преобразователь постоянного напряжения.
УСЕРЕДНЕННЯ МОДЕЛІ ІМПУЛЬСНОГО ПЕРЕТВОРЮВАЧА З ЛАНЦЮГОМ ДРУГОГО ПОРЯДКУ
Ю. В. Руденко1, канд. техн. наук, Т. В. Руденко2, канд. техн. наук
1 – Інститут електродинаміки НАН України,
пр. Перемоги, 56, Київ-57, 03680, Україна
2 – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. І. Сікорського»,
пр. Перемоги, 37, Київ, 03056, Україна
Проаналізовано процеси в ланцюзі другого порядку в імпульсному перетворювачі постійної напруги понижувального типу. Досліджено вплив нелінійності функцій змінних станів перетворювача на точність розрахунків при використанні способу усереднення моделі в просторі станів. Визначено, що характер процесів у ланцюзі другого порядку в широкому діапазоні параметрів елементів схеми при прийнятих припущеннях не викликає похибки розрахунку більш як 5,5 % у порівнянні з методами імітаційного моделювання. Показано, що заміна конденсатора в ланцюзі другого порядку джерелом постійної ЕРС зменшує кількість рівнянь і невідомих змінних усередненої системи, що спрощує її розв'язання та застосування способу усереднення в цілому. Бібл. 10, рис. 3, табл. 1.
Ключові слова: метод усереднення в просторі станів, імпульсний перетворювач постійної напруги.
Література
1. Мелешин В. И. Транзисторная преобразовательная техника. Москва: Техносфера, 2005. 632 с.
2. Руденко Ю. В. Анализ процессов в обратноходовом преобразователе с учетом неидеальности трансформатора. Праці Ін-ту електродинаміки НАН України. 2011. Вип. 30. С. 108–116.
3. Руденко Ю. В. Способ усреднения модели импульсных преобразователей постоянного напряжения. Технічна електродинаміка. 2017. № 3. С. 42–48.
4. Middlebrook R. D. Small-signal modeling of pulse-width modulated switched-mode power converters. Proceedings of the IEEE, 76 (4). 1988. P. 343–354. DOI: https://doi.org/10.1109/5.4421
5. Cuk S. Power electronics: Modelling, Analysis and Measurements (Vol.3). Create Space Independent Publishing Platform, USA. 2015. – 272 p.
6. Erickson R., Makcimovich D. Fundamentals of Power Electronics. Kluwer Academic Publishers, USA. 2000. – 883 p.
7. Emadi A. Modeling and analysis of multiconverter DC power electronic systems using the generalized state-space averaging methods; IEEE Trans. Industrial Electronics. 2004. Vol.51, Issue 3. P. 661–668. DOI: https://doi.org/10.1109/TIE.2004.825339
8. Janke W. Averaged models of pulse-modulated DC-DC power converters. Archives of Electrical Engineering. Techn.Univers. of Koszalin, Poland. 2012. Vol.61(4). P. 609–631.
9. Kazimierczuk M. Pulse-Width Modulated DC-DC Power Converters. John Wiley&sons , Ltd, UK, 2016. 960 p.
10. Sanders S., Noworolski J., Lui X., Verghese G. Generalized averaging method for power conversion circuits; IEEE Trans. Power Electronics. 1991. Vol. 2, Issue 2. P. 251–259. DOI: https://doi.org/10.1109/63.76811
|
