Zastosowanie rekurencyjnych algorytmów splotowych do symulacji układów impulsowego przetwarzania mocy

Janke, W.; Pietrenko, W.; Blakiewicz, G.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Zastosowanie rekurencyjnych algorytmów splotowych do symulacji układów impulsowego przetwarzania mocy

Autorzy

Janke W. , Pietrenko W. , Blakiewicz G.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Application of semianalitycal recursive convolution algorithms to simulation of swith-model power circuits

Języki publikacji

Abstrakty

W pracy omówiono problemy związane z symulacją w dziedzinie czasów układów impulsowego przetwarzania mocy. Zaproponowano nową metodę opartą na rekurencyjnych półanalitycznych algorytmach splotowych. Przedstawiono właściwości tych algorytmów oraz przykłady symulacji prostych układów mocy. Algorytmy splotowe charakteryzują się bezwzględną stabilnością, dużą dokładnością oraz małą złożonością numeryczną. Z tych powodów proponowana metoda wydaje się być przydatna do symulacji impulsowych układów mocy.

The main problems of time-domain switch-mode power circuits simulation are outlined. A new method of time-domain simulation of such circuit is presented. The method is based on a family of semi-analytical recursive algorithms of convolution. A general simulation method and examples of simulation results for simple switch-mode power circuits are given. Because of absolute stability, high accuracy and low numerical complexity the proposed method seem to by a very convenient for simulation of power circuits.

Słowa kluczowe

analiza układów stany przejściowe układy impulsowe przetwarzania mocy algorytmy splotowe

switch-mode power circuits time-domain simulation

Wydawca

Wydawnictwo SIGMA-NOT

Czasopismo

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

Rocznik

2002

Tom

Vol. 43, nr 6

Strony

17--21

Opis fizyczny

Bibliogr. 36 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Janke W.

autor

Pietrenko W.

autor

Blakiewicz G.

Katedra Elementów i Miernictwa Elektronicznego, Wydział Elektroniki, Politechnika Koszalińska

Bibliografia

1. L. O. Chua, P. M. Lin : Komputerowa analiza układów elektronicznych, WNT, Warszawa, 1981.
2. W. Gruszczyński: Komputerowe projektowanie układów elektronicznych, Politechnika Gdańska, 1997.
3. K. K. Sum: Switch Mode Power Conversion, M. Dekker Inc., New York, 1984, App. A.
4. N. Mohan et al.: Simulation of Power Electronic and Motion Control Systems - An Overview, Proc. IEEE, vol. 82, N. 8, Aug. 1994, pp. 1287-1302.
5. K. G. Nichols et al.: Overview of SPICE-like circuit simulation algorithms, IEE Proc. - Circuits Devices Syst., vol. 141 , N. 4, Aug. 1994, pp. 242-250.
6. A. Opal: Sampled Data Simulation of Linear and Nonlinear Circuits, IEEE Trans. on Computer-Aided Design, vol. 15, N. 3, March 1996, pp. 295-307.
7. J. Vlach, A. Opal: Modern CAD Methods for Analysis of Switched Networks, IEEE Trans. on CAS Pt I, vol. 44, N. 8, Aug. 1997, pp. 759-762
8. D. Maksimowic et al.: Modeling and Simulation of Power Electronic Converters, Proc. IEEE, vol. 89, N. 6, June 2001 , pp. 898-912
9. D. Bedrosian, J. Vlach : Time-Domain Analysis of Networks with Internally Controlled Switches, IEEE Trans. on CAS, Pt I, vol. 39, N. 3, March 1992, pp. 199-212.
10. C. C. Chan, K. T. Chau: A Fast and Exact Time-Domain Simulation of Switched-Mode Power Regulators, IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 39, N. 4, Aug. 1992, pp. 341-350.
11. M. M. Jovanovic : Resonant, quasi-resonant and soft-switching techniques - merits and limitations, Int. J. of Electronics, 1994, vol. 77, N. 5, pp. 537-554.
12. A. Reatti: Steady-state analysis including parasitic components and switching losses of buck and boost DC-DC PWM converters under any operating condition, Int. J. of Electronics, 1994, vol. 77, N. 5, pp. 679-701 .
13. S. Ben-Yaakov: Average simulation of PWM converters by direct implementation of behavioural relationships, Int. J. of Electronics, 1994, vol. 77, N. 5, pp. 731-746.
14. B. S. Sheng et al.: Parallel switched circuit simulation on networked workstations, Int. J. of Electronics, 1994, vol. 77, N. 5, pp. 747-762 .
15. H. S. Chung: A. Joinovici, Fast Computer-Aided Simulation of Switching Power Regulators Based on Progressive Analysis of the Switches' State, IEEE Trans. on Power Electronics, vol. 9 N. 2, March 1994, pp. 206-212.
16. H. Chung: Simulation of PWM Switching Regulators Using Linear Output Predictions and Corrections, IEEE Trans. on CAS, Pt. I, vol. 44, N. 7, July 1997, pp. 636-639.
17. J. Sun, H. Grotstollen: Fast Time-Domain Simulation by Waveform Relaxation Methods, IEEE Trans. on CAS, Pt. I, vol. 44, N. 8, Aug. 1997, pp. 660-666.
18. A. Massarini et al.: Analysis of Networks with Ideal Switches by State Equations, IEEE Trans. on CAS, Pt. I, vol. 44, N. 8, Aug. 1997, pp. 692-697.
19. B. K. H. Wong, H. S. Chung: An Efficient Technique for Time-Domain Simulation of Power Electronic Circuits, IEEE Trans. on CAS, Pt. I, vol. 45, N. 4, April 1997, pp. 364-376.
20. Z. Mrcarica et al.: Time-Domain Analysis of Nonlinear Switched Networks with Internally Controlled Switches, IEEE Trans. on CAS, Pt. I, vol. 46, N. 3, March 1999, pp. 373-378.
21 B. K. H. Wong, H. S. Chung: Time-Domain Simulation of Power Electronic Circuits Using State Variable Quadratic Extrapolations, IEEE Trans. on CAS, Pt. I, vol. 46, N. 6, June 1999, pp. 751-756.
22. S. W. Ng et al.: Small Signal Simulation of Switching Converters, IEEE Trans. on CAS, Pt. I, vol. 46, N. 6, June 1999, pp. 731-739.
23. A. Brambilla, P. Maffezzioni: Envelope Following Method for the Transient Analysis of Electrical Circuits, IEEE Trans. on CAS, Pt. I, vol. 47, N. 7, July 2000, pp. 999-1008.
24. H. S. Chung et al.: Describing Functions of Power Electronics Circuits Using Progressive Analysis of Circuit Waveforms, IEEE Trans. on CAS, Pt. I, vol. 47, N. 7, July 2000, pp. 1026-1037.
25. W. Janke, J. Zarębski: Fast algorithms for the special case convolution and deconvolution calculations, Proc. ISCAS (IEEE), New Orleans, May 1-3, 1990, pp. 2377-2380.
26. S. Lin, E. S. Kuh: Transient Simulation of Lossy Interconnects Based on the Recursive Convolution Formulation, IEEE Trans. on CAS, Pt. I, vol. 39, N. 11 , Nov. 1992, pp. 879-892.
27. W. Janke, G. Blakiewicz, W. Pietrenko : A Comparison of Several Effective Algorithms for Numerical Convolution Calculations, Proc. Intern. AMSE Conf. Systems Analysis, Control and Design, London, Sept. 1-3, 1993, vol. 4, pp. 101-112.
28. T. V. Nguyen: Recursive Convolution and Discrete Time Domain Simulation of Lossy Coupled Transmission Lines, IEEE Trans. on CAD, vol. 13, N. 10, Oct. 1994, pp. 1301-1305.
29. W. Janke, G. Blakiewicz: Semi-analytical recursive algorithms for convolution calculations, IEE Proc. Circuits Devices Syst., vol. 142, N. 2, April 1995, pp 125-130.
30. G. Blakiewicz, W. Janke: Semi-Analytical Recursive Convolution Algorithms with Nonuniform Sampling, Proc. ECCTD (IEEE), Turkey 1995, pp. 851-854.
31. G. Blakiewicz, W. Janke: The Time Domain Simulation Based on Multistep Algorithms for Convolution Calculation, Proc. ECCTD (IEEE), Budapest, Sept. 1997, pp. 1452-1455.
32. G. Blakiewicz, W. Janke: Semi-Analytical Recursive Algorithms for Real Number Arithmetic, Proc. XXI Nat. Conf. Circuit Theory and Electronic Networks, Poznań, Oct. 22-24 1998, pp. 197-202.
33. W. Pietrenko, W. Janke: Design and Simulation of PWM Switch-Mode Power Converters, Bull. Polish Academy of Sciences (Techn. Sciences) vol. 47, N. 3, 1999, pp. 291-300.
34. W. Pietrenko, W. Janke, M. Kazimierczuk: Application of Semianalytical Recursive Convolution Algorithms for Large-Signal Time-Domain Simulation of Switch-Mode Power Converters, IEEE Trans. on CAS, Pt. I, vol. 48, N. 10, Oct. 2001 , pp. 1246-1252.
35. G. Blakiewicz, W. Janke: Recursive Convolution Algorithms for Tima- Domain Simulation of Electronic Circuits, Computational Methods in Science and Technology, vol. 7, N. 2, 2001 , pp. 91-109
36. W. Pietrenko, W. Janke, M. Kazimierczuk, Large-Signal Time-Domain Simulation of Class-E Amplifier, Proc. ISCAS (IEEE), May 2002

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BWA1-0019-0004