Czynniki ograniczające dokładność wyznaczania transmitancji impulsowych przekształtników napięcia

• Autorzy: Janke W.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2018.08.08

Warianty tytułu

EN

Limitations of the accuracy in the pulse power converter transmittance derivation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W projektowaniu bloków sterowania w impulsowych przekształtnikach napiecia stałego wykorzystuje się opisy bloku głównego przekształtnika w formie transmitancji małosygnałowych. Jakość projektu bloku sterowania zależy miedzy innymi od dokładności z jaką znane są te transmitancje. W pracy przedyskutowano czynniki, które powodują, że transmitancje bloku głównego przekształtnika mogą być znane z ograniczoną dokładnością, a otrzymywany na ich podstawie projekt bloku sterujacego powinien być traktowany jedynie jako wstępne przybliżenie.

EN

In the design of the control circuits for switch-mode power converters, the formulas for small-signal converter transmittances are utilized. The quality of the control circuit design depends on the accuracy in the determination of the power stage transmittances. In the paper, four groups of the small-signal transmittances inaccuracy are pointed out and discussed. They are connected to the errors in the description of the parasitic effects in the converter components; errors introduced in the derivation of the converter averaged models; errors resulting from the small-signal approximation of the nonlinear dependencies and the errors in the measurements used for the verification of the theoretical models.

Słowa kluczowe

PL

Impulsowy przekształtnik napięcia; transmitancja małosygnałowa; model uśredniony

EN

switch-mode power converter; small-signal transmittances; averaged model

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 94, nr 8
• Strony: 29--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Janke W.

• Faculty of Electronics and Computer Science, Koszalin University of Technology, ul. Śniadeckich 2, 75-453 Koszalin

Bibliografia

• [1] R. W. Erickson, D. Maksimovic, „Fundamentals of Power Electronics”, 2-nd Edition, Kluwer, (2002).
• [2] M. K. Kazimierczuk, „Pulse-Width Modulated DC–DC Power Converters”, J. Wiley, (2008).
• [3] D. Maksimowic, A.M. Stankovic, V.J. Thottuvelil and G.C. Verghese, „Modeling and Simulation of Power Electronic Converters”, Proc. IEEE 89(6), 898-912 (2001).
• [4] E. Niculescu, D. Purcaru, and M. Niculescu, „Small-Signal Models of Some Basic PWM Converters”, 12-th WSEAS Intern. Conf. on Circuits, Heraklion, Greece, July 22-24, 321-326 (2008).
• [5] W. Janke, „Averaged models of pulse-modulated DC-DC power converters”. Part I. Discussion of standard methods, Archives of Electrical Engineering, Vol. 61(4), pp. 609-631 (2012).
• [6] W. Janke, „Averaged Models of Pulse-Modulated DC-DC Converters”, Part II. Models Based on the Separation of Variables, Archives of Electrical Engineering, Vol. 61, no. 4, pp. 633-654 (2012).
• [7] W. Janke, „Equivalent Circuits for Averaged Description of DCDC Switch-Mode Power Converters Based on Separation of Variables Approach”, Bull. of the Polish Academy of Sciences, Vol. 61, no. 3, pp. 711-723 (2013).
• [8] W. Janke, A. Hapka, M. Bączek, M. Oleksy, J. Kraśniewski, „Problemy określania pasozytniczych parametrów impulsowych przetwornic napięcia”, Przeglad Elektrotechniczny, 9/2016, pp. 125 – 128.
• [9] M. Bączek, J. Kraśniewski, Materiały niepublikowane.
• [10] R. D. Middlebrook, S. Cuk, „A General Unified Apprroach To Modelling Switching-Converter Power Stages”, IEEE Power Electronics Specialists Conference, pp. 73-86, (1976).
• [11] V. Vorperian, „Simplified Analysis of PWM Converters using Model of PWM Switch”, Part I: Continuous Conduction Mode, IEEE Transactions on aerospace and electronic systems VOL. 26, NO. 3, pp. 490-496, (1990).
• [12] V. Vorperian, „Simplified analysis of PWM converters using the model of the PWM switch”, Part II: Discontinuous Conduction Mode, IEEE Transactions on aerospace and electronic systems VOL. 26, No.3, pp. 497-505, (1990).
• [13] W. Janke, „Small-signal transmittances of DC-DC step-down PWM converter in various operation modes”, Archives of Electrical Engineering, Vol. 64 n. 3, pp. 505-529 (2015).
• [14] W. Janke, „Characteristic frequencies in averaged description of step-down (Buck) DC-DC power converter”, Archives of Electrical Engineering, Vol. 65 n. 4, pp. 703-717, (2016).
• [15] J. Sun, D. M. Mitchell, M. F. Greuel, P. T. Krein, R. M. Bass, „Averaged Modeling of PWM Converters Operating in Discontinuous Conduction Mode”, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 16 No. 4, pp. 482-492, (2001).
• [16] M. Usman Iftikhar, P. Lefranc, D. Sadarnac, C. Karimi, „Theoretical and Experimental Investigation of Averaged Modeling of Non-ideal PWM DC-DC Converters Operating in DCM”, IEEE Power Electronics Specialists Conference (PESC), pp. 2257-2263, (2008).
• [17] M. Walczak, W. Janke, „Zależności fazowe w małosygnałowym opisie przekształtników napięcia stałego”, Przeglad Elektrotechniczny, 8/2017, pp. 95-97
• [18] M. Walczak, „Impact of inductor current ringing in DCM on output voltage of DC-DC buck converter”. Archives of Electrical Engineering, Vol. 66 n. 2, pp. 313-323, (2017).

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).