Reduced switching in randomized schemes for DC-DC power conversion

• Autorzy: Sathiakumar S. , Shrivastava Y. , Lee Y.S.

Warianty tytułu

PL

Redukcja częstotliwości przełączeń w modulacji losowej dla przekształtników DC-DC

• Konferencja: Międzynarodowa Konferencja "POWER ELECTRONICS AND INTELLIGENT CONTROL FOR ENERGY CONSERVATION", PELINCEC 2005, Warszawa, 16-19 październik 2005
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Random switching schemes for power conversion are expected to reduce annoying electromagnetic interference and acoustic noise caused by switching. This is achieved by spreading the spectrum of the switching waveforms in different random schemes reported in the literature and as a result the output characteristics of the converter are altered differently. A comparative study of random pulse width modulated schemes for DC-DC power converter is presented in this paper. The spectral performance of four random schemes for the DC-DC power conversion is studied and their relative merits and demerits are highlighted. A method to reduce the average switching frequency of the random schemes without significantly affecting the output characteristics of the converter is also proposed. The random schemes discussed as well as the proposed schemes are implemented using a laboratory setup with a buck converter driven by the DSP TMS320C240 and the experimental results are presented comparing the performance of different schemes.

PL

Zastosowanie algorytmów modulacji losowej dla przekształtników ma na celu zmniejszenie zakłóceń elektromagnetycznych, jak również szumu akustycznego spowodowanego przełączaniem. Uzyskiwane jest to dzięki rozmyciu widma fali PWM przy użyciu szeregu opisanych w literaturze schematów modulacji losowej. W artykule przedstawiono analizę porównawczą algorytmów losowej modulacji szerokości impulsów dla przekształtników DC-DC. Przestudiowano widma czterech schematów modulacji losowej oraz naświetlono ich wzajemne wady i zalety. Zaproponowano metodę zmniejszenia średniej częstotliwości przełączeń dla losowych modulacji bez znaczącego wpływu na charakterystyki wyjściowe przekształtnika. Algorytmy modulacji losowej jak również metody zaproponowane w artykule zostały zaimplementowane w układzie laboratoryjnym z przekształtnikiem obniżającym napięcie sterowanym za pomocą procesora DSP TMS320C240. Zaprezentowano wyniki badań eksperymentalnych porównujące osiągnięcia różnych algorytmów modulacji.

Słowa kluczowe

EN

acoustic noise; DC-DC power conversion; electromagnetic interference; harmonic analysis; power conversion harmonics

PL

szum akustyczny; przekształtnik DC/DC; zakłócenia elektromagnetyczne; analiza harmonicznych

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2006
• Tom: R. 82, nr 2
• Strony: 123--127
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Sathiakumar S.

autor

Shrivastava Y.

autor

Lee Y.S.

• University of Sydney, Australia; Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong,

Bibliografia

• [1] T. G. Habetler and D. M. Divan, "Acoustic noise reduction in sinusoidal PWM drives using a randomly modulated carrier," IEEE Trans. Power Electron., v. 6, no. 3, pp. 356-363, 1991.
• [2] A.A. Stankovic, H. Lev-Ari, "Randomized modulation in power electronic converters", Proc. Of the IEEE, v. 90, No. 5, pp. 782-799, May 2002
• [3] A. M. Trzynadlowski, F. Blaabjerg, J. K. Pedersen, R. L. Kirlin, and S. Legowski, "Random pulse width modulation techniques for converter-fed drive systems-A review," IEEE Trans. Ind. Applicat., v. 30, No.5, pp. 1166-1175, 1994.
• [4] Yash Shrivastava, S. Y. (Ron) Hui, S. Sathiakumar, Henry Shu-hung Chung and K. K. Tse, 'Harmonic Analysis of Nondeterministic Switching Methods for DC-DC Power Converters' IEEE trans. On Circuits and Systems Fundamental Theory and Applications, v.. 47, No. 6, June 2000
• [5] Hui, S.Y.; Shrivastava, Y.; Sathiakumar, S.; Tse, K.K.; Henry Shu-Hung Chun, A comparison of nondeterministic and deterministic switching methods for DC-DC power converters', Power Electronics, IEEE Transactions on, v.: 13 Issue: 6 , Nov. 1998Page(s): 1046-1055
• [6] K. K. Tse, Henry Shu-hung Chung, S. Y. R. Hui, and H. C. So, A Comparative Investigation on the Use of Random Modulation Schemes for DC/DC Converters', IEEE Trans. On Industrial Electronics, v. 47, No. 2, April 2000.