Large signal Simulink models of a boost converter in CCM and DCM modes

• Autorzy: Błasiński W. , Błasiński H.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2016.03.03

Warianty tytułu

PL

Modele zasilacza dławikowego podwyższającego napięcie dla stanów CCM i DCM

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents simulation models of an open loop boost converter. The proposed models are applicable to both; continuous conduction mode CCM and discontinuous conduction mode DCM. We derive two variants of the model, applicable for instantaneous and averaged signal analysis. The proposed models are open loop systems, without control feedback, and they are useful for dynamic states simulations and in alternative control closed loop systems investigations. We implemented the models in Matlab/Simulink and compared the simulated waveforms with oscillograms recorded from a physical DC/DC system.

PL

W artykule przedstawiono modele symulacyjne zasilacza dławikowego podwyższającego napięcie wyjściowe dla sygnałów chwilowych i sygnałów uśrednionych. Modele uwzględniają dwa stany pracy zasilacza, ciągłego i nieciągłego prądu dławika. Modele dotyczą struktury otwartej układu, bez układu sterowania i sprzężeń zwrotnych. Mogą być wykorzystane do badania różnych struktur układów sterowania zasilacza. Przedstawiono struktury modeli z wykorzystaniem programu Matlab/Simulink oraz porównano przebiegi symulacji z przebiegami w układzie rzeczywistym.

Słowa kluczowe

EN

boost converter; DC/DC; CCM; DCM

PL

zasilacz dławikowy; prąd dławika; przekształtnik DC/DC

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 92, nr 3
• Strony: 11--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Błasiński W.

• Institute of Automatic Control, Faculty of Electrical, Electronic, Computer and Control Engineering, Lodz University of Technology ul. Wólczańska 223, 90-924 Łódź, Poland

autor

Błasiński H.

• Deparment of Electrical Engineering, Stanford University, 450 Serra Mall, Stanford, CA, USA

Bibliografia

• [1] V. M. Canalli, J. A. Cobos, J. A. Oliver, and J. Uceda. Behavioral large signal averaged model for dc/dc switching power converters. In IEEE Power Electronics Specialists Conference, volume 2, pages 1675–1681, Jun 1996.
• [2] P. Chrin and C. Bunlaksananusorn. Large-signal average modeling and simulation of dc-dc converters with simulink. In Power Conversion Conference, PCC, pages 27–32, April 2007.
• [3] R. W. Erickson, S. Cuk, and R. D. Middlebrook. Large-signal modeling and analysis of switching regulators. In IEEE Power Electronics Specialists Conference, pages 240–250, 1982.
• [4] R. Ghosh and G. Narayanan. A single-phase boost rectifier system for wide range of load variations. IEEE Transactions on Power Electronics, 22(2):470–479, March 2007.
• [5] F. Guinjoan, J. Calvente, A. Poveda, and L. Martinez. Largesignal modeling and simulation of switching dc-dc converters. IEEE Transactions on Power Electronics, 12(3):485–494, May 1997.
• [6] A. W. N. Husna, S. F. Siraj, and M. Z. Ab Muin. Modeling of dc-dc converter for solar energy system applications. In IEEE Symposium on Computers Informatics, ISCI, pages 125–129, March 2012.
• [7] W. Janke. Techniki opisu impulsowych przetwornic napięcia stałego. Przegląd Elektrotechniczny, 88(11b):5–10, November 2012.
• [8] W. Jiang, Y. Zhou, and J. Chen. Modeling and simulation of boost converter in ccm and dcm. In International Conference on Power Electronics and Intelligent Transportation System, PTETIS, volume 3, pages 288–291, Dec 2009.
• [9] M. Khan and A. K. Singh. Modeling and simulation of solar boost converter to supply power for cardiac pacemakers. In IEEE International Symposium on Medical Measurements and Applications Proceedings, MeMeA, pages 187–190, May 2013.
• [10] J. Lai and D. Chen. Design consideration for power factor correction boost converter operating at the boundary of continuous conduction mode and discontinuous conduction mode. In Applied Power Electronics Conference and Exposition, APEC, pages 267–273, Mar 1993.
• [11] D. Maksimovic and S. Cuk. A unified analysis of pwm converters in discontinuous modes. IEEE Transactions on Power Electronics, 6(3):476–490, Jul 1991.
• [12] D. Maksimovic, A. M. Stankovic, V. J. Thottuvelil, and G. C. Verghese. Modeling and simulation of power electronic converters. Proceedings of the IEEE, 89(6):898–912, Jun 2001.
• [13] S.R. Sanders and G. C. Verghese. Synthesis of averaged circuit models for switched power converters. In IEEE International Symposium on Circuits and Systems, volume 1, pages 679–683, May 1990.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.