Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 19

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  BUCK
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
W artykule zaprezentowano syntezę transmitancji operatorowej (w dziedzinie s) dla bloku sterowania podstawowej wersji synchronicznej przetwornicy BUCK. Otrzymana transmitancja zapewnia kompensację wpływu pasożytniczej indukcyjności kondensatora wyjściowego na przebiegi czasowe w układzie. Proponowane rozwiązanie niweluje występowanie oscylacji napięcia wyjściowego powstających po skokowych zmianach napięcia wejściowego oraz prądu w obciążeniu.
EN
The article presents the synthesis of transfer function of BUCK converter control system. The obtained s-transmittance ensures compensation of the influence of the parasitic inductance of the output capacitor on the time waveforms in the system. The proposed solution eliminates the occurrence of output voltage oscillation arising after step changes in the input voltage and current in the load.
2
PL
W niniejszej pracy rozważa się wpływ różnych czynników na kształt charakterystyk częstotliwościowch w układach przetwornic napięcia stałego. Jako jeden z czynników wskazuje się błędną interpretację wyników pomiarowych, uzyskanych poprzez uśrednianie napięcia wyjściowego za okres przełączania, co może prowadzić do dużych różnic w charakterystyce fazowej. Przykład błędnej interpretacji wyników pomiarowych przedstawiono wykorzystując symulację w programie PSpice, za pomocą którego generowano przebiegi czasowe przetwornicy BUCK pracującej w trybie CCM i DCM.
EN
Influence of various factors on frequency characteristics of DC/DC converters is analyzed. It has been shown that wrong interpretation of measured values can lead to large discrepancies in phase characteristic. In order to show it, the series of simulations have been made. In the simulations the PSpice program had been used to generage voltages in time domain in order to immitate conditions during measurement of real BUCK converter working in CCM and DCM. Next the output voltage has been filtered using averaging over switching cycle in order to eliminate harmonics related to the switching frequency. After that the averaged value of the output voltage has been used to draw phase characteristic. Also alternative phase characteristics have been drawn, based on localization of the points during the averaging, showing that wrong interpratation of analyzed data can lead to large discrepancies in phase characteristic. The discrepancies are larger in discontinuous conduction mode, where the maximum phase shift is smaller than in the same converter working in continuous conduction mode.
3
Content available remote Uśredniony model impulsowej przetwornicy Buck sterowanej prądowo
PL
W niniejszej pracy opisano nowy sposób tworzenia uśrednionego modelu przetwornicy Buck sterowanej prądowo, w wersji wielkosygnałowej. Przedstawiono rozważania teoretyczne oraz eksperymentalne dotyczące impulsowej przetwornicy napięcia stałego Buck pracującej z modulacją szerokości impulsów (PWM), ze stałą częstotliwością przełączania. Przedstawione badania odnoszą się jedynie do przekształtnika pracującego w trybie CCM. Wyprowadzony model uśredniony jest modelem pierwszego rzędu. Rozważania teoretyczne zilustrowano eksperymentalnie, a otrzymana zgodność wyników pomiarów i obliczeń może być uznana za zadowalającą.
EN
New method of the derivation of the large-signal averaged model of current-programmed Buck DC-DC converter is presented in the paper. Theoretical considerations and experiments are performed for constant switching frequency PWM controlled converter working in CCM. The presented derivation concerns the simplified description of converter in which parasitic resistances of the components are neglected. The essential feature of the presented model is that it is the first order model. The experimentally obtained results confirm the validity of the model.
PL
Niniejszy artykuł poświęcony jest tematyce zasilaczy awaryjnych UPS. W pierwszym rozdziale zaprezentowano ogólny podział zasilaczy ze względu na strukturę części silnoprądowej, jak i sposób funkcjonowania. W dalszej części autorzy przedstawili zbudowany model symulacyjny opracowanej części silnoprądowej zasilacza typu VFI oraz zaimplementowane algorytmy sterowania poszczególnymi modułami energoelektronicznymi systemu. Opisany został również wariant alternatywny sposobu realizacji modułu wejściowego z uwzględnieniem jego zalet oraz wad. W celu umożliwienia weryfikacji poprawności i efektywności działania przekształtnika zaprezentowano ponadto wyniki badań symulacyjnych dla wybranych punktów pracy układu.
EN
In the article the elaborated simulation model of the power electronics VFI UPS converter was described. The power circuits, control algorithms and the principle of working of presented UPS structure were presented. Also the chosen simulation results for chosen points were analyzed.
EN
Characteristic frequencies corresponding to poles and zeros of small-signal control-to-output transfer functions of popular DC-DC converters (BUCK and BOOST) are analyzed. The main attention is paid to influence of load conductance on the characteristic frequencies for converters working in continuous conduction mode (CCM) as well as in discontinuous conduction mode (DCM). Parasitic resistances of all converter components are included in calculations. In addition the improved description of CCMDCM boundary is presented. The calculations are verified experimentally and good consistency of the results is observed.
PL
W pracy przedstawiono sposób kształtowania analogowej transmitancji układu sterowania HS dla przetwornicy Buck sterowanej metodą napięciową w trybie CCM (Continuous Conduction Mode). Proponowany sposób kształtowania transmitancji HS zapewnia skuteczne tłumienie wpływu zmiany obciążenia przetwornicy na napięcie wyjściowe przetwornicy. Dobór parametrów transmitancji HS oraz badanie stabilności układu z zamkniętą pętlą sprzężenia zwrotnego przeprowadzono w dziedzinie częstotliwości za pomocą wykresów Bodego. Na wybranych przykładach pokazano wpływ rozmieszczenia zer i biegunów funkcji transmitancji HS na pracę przetwornicy.
EN
The article presents a method of shaping the transfer function HS of the analog control circuit for Buck converter in voltage control mode. Buck converter is operating in continuous conduction mode. The proposed method of shaping HS provides an effective damping of load changes to the output voltage of the Buck converter. Parameters of HS transmittance were chosen in frequency domain using Bode diagrams. Stability of close loop system was tested by using Bode diagrams of open loop transmittance.
PL
W artykule zaprezentowano część silnoprądową oraz sterującą zbudowanego modelu symulacyjnego energoelektronicznego sterowanego źródła prądowego prądu stałego. Struktura silnoprądowa opisywanego przekształtnika bazuje na układzie impulsowym typu BUCK-BOOST, dzięki czemu zwiększono możliwy zakres pracy przekształtnika. Przedstawiono również zaproponowaną strukturę i parametry niekonwencjonalnego regulatora prądu dobranego z uwzględnieniem wybranych kryteriów. W artykule autorzy opisali także wybrane wyniki badań.
EN
The article presents simulation model of the power electronic controlled DC current source based on DC/DC BUCK-BOOST circuit with a low pass output filter. The control system and power circuit of described converter was built with help of Matlab Simulink software. The elaborated unconventional structure of current regulator also was presented. Chosen results of simulation research was shown.
PL
W artykule zaprezentowano energoelektroniczne sterowane źródło prądowe prądu stałego bazujące na układzie impulsowym DC/DC typu BUCK z dolnoprzepustowym filtrem wyjściowym. Układ sterowania opisywanego przekształtnika zbudowano na platformie cyfrowej wyposażonej w zmiennopozycyjny procesor sygnałowy DSP rodziny SHARC, który realizuje zaimplementowany algorytm sterowania układem zamkniętym. Przedstawiono wybrane wyniki badań eksperymentalnych dla poszczególnych warunków pracy opisywanego układu, m.in. dla różnych obciążeń oraz nastaw regulatora prądu.
EN
The article presents the power electronic controlled current source based on DC/DC BUCK circuit with a low pass output filter. The control system of described converter was built with help of digital platform equipped with a floating point DSP processor. Chosen result of research for different conditions, including various load and parameters of implemented current regulator was also shown.
EN
Small-signal input characteristics of BUCK and BOOST DC-DC power converters in continuous conduction and discontinuous conduction mode have been presented. Special attention is paid to characteristics in discontinuous conduction mode. The input characteristics are derived from the general form of averaged models of converters. The frequency dependence of input admittance and other input characteristics has been observed in a relatively low-frequency range. The analytical formulas derived in the paper are illustrated by numerical calculations and verified by experiments with a laboratory model of BOOST converter. A satisfying level of conformity of calculations and measurements has been obtained.
EN
Various models of DC-DC converters have been presented in many references. This paper provides extended version of a common transfer functions (line-tooutput, control-to-output) of three most popular DC-DC converters BUCK, BOOST and BUCK-BOOST. The extension includes all parasitic resistances and additional voltage source created after linearization of diode characteristic.
PL
W dostępnej literaturze istnieje wiele modeli przetwornic napięcia stałego. Modele te różnią się między innymi rodzajem uwzględnianych rezystancji pasożytniczych. Niniejszy artykuł zawiera modele przetwornic napięcia stałego BUCK, BOOST oraz BUCK-BOOST, wyprowadzone przy pomocy techniki separacji zmiennych. Modele te uwzględniają zarówno rezystancje pasożytnicze wszystkich elementów przetwornicy jak i dodatkowe źródło napięcia powstałe po linearyzacji charakterystyki diody.
11
Content available remote Szacowanie strat mocy w impulsowej przetwornicy obniżającej napięcie
PL
Scharakteryzowano problemy związane z określeniem strat mocy w impulsowych przetwornicach napięcia stałego. Zaproponowano sposób obliczeń strat mocy w przetwornicy BUCK w trybach ciągłego i nieciągłego przewodzenia. Rozważania ogólne zilustrowano wynikami obliczeń i pomiarów przeprowadzonych w modelu laboratoryjnym przetwornicy BUCK.
EN
The problems of estimation of power loss in switching power converters are outlined. New formulas for calculation of power losses in stepdown (BUCK) converter working in the continuous conduction mode and discontinuous conduction mode are derived. The exemplary calculations and measurements of power losses in laboratory model of BUCK converter are performed and good consistency of results is observed.
EN
Small-signal transmittances: input-to-output and control-to-output of BUCK converter power stage working in CCM or DCM mode are discussed. Ideal converter case and converter with parasitic resistances are considered separately. Derivations of small-signal transmittances, based on different approaches to finding the converter averaged models, are presented and the results are compared. Apart from theoretical considerations, some results of numerical calculations are presented.
EN
The object of this paper is a step-down (BUCK) power converter working in the continuous conduction mode (CCM) or discontinuous conduction mode (DCM). Two types of transient states in a converter have been analyzed and observed experimentally: slow transients, described by averaged models of a converter and fast transients, in the course of a single switching period. The averaged models of converter working in CCM, presented in various sources are similar, with some differences concerning only the description of parasitic effects. The averaged models for DCM depend on the adopted modeling method. Models obtained by the switch averaging approach are second-order models (containing two reactive elements in equivalent circuit representation). Models obtained by the separation of variables approach are first-order models. The experimental results given in this paper show the first-order type of transients. Another group of experiments concern fast transients in the course of a single switching period. The oscillations of inductor voltage in the part of a switching period are observed for DCM.
EN
Two popular DC-DC power converters (BUCK and BOOST) have been discussed. Models of line-to-output and control-to-output transfer functions, considering all parasitic resistances, have been recalled. Based on those models examples of simulations corresponding to characteristics in frequency and time domain have been presented. The simulations have been performed with free of charge program called Scilab. All parameters of converters’ elements used for the simulations, including parasitic resistances, have been acquired during measurements. It means that simulated converters refer to a good approximation of real device which has been built and tested. Practical meaning of every simulation has been explained. The paper reveals differences between simulations of models considering three types of mathematical models which include: all, some of and none of a parasitic resistances. It is shown that simulations generated according to models considering only parasitic resistances of inductor and capacitor are substantially different from simulations achieved based on model, which additionally considers parasitic resistances of switching elements (transistor and diode).
PL
W niniejszej pracy przedstawiono transmitancje opisujące wpływ zmian napięcia wejściowego oraz współczynnika wypełnienia na amplitudę napięcia wyjściowego dwóch popularnych przetwornic BUCK i BOOST. Wspomniane transmitancje są modelami małosygnałowymi przebiegów uśrednionych na okres kluczowania wyżej wymienionych przetwornic. Przy pomocy programu Scilab wykonano symulacje tych modeli w dziedzinie częstotliwości i czasu. Przedstawione wyniki symulacji stanowią odpowiedź układu na skokowe oraz okresowe zmiany zarówno napięcia wejściowego jak i współczynnika wypełnienia oraz przedstawiają różnice pomiędzy trzema modelami przetwornic, które uwzględniają: wszystkie, część lub nie uwzględniają żadnych rezystancji pasożytniczych. Znaczenie poszczególnych charakterystyk przetwornic zostało wyjaśnione w tekście pracy.
PL
Impulsowe przetwornice mocy – ze względu na wysoką sprawność oraz dosyć dobre parametry napięcia wyjściowego – zyskały wielką popularność. Fakt ten skłania do poszukiwania rozwiązań, które zapewnią dalszy rozwój tych urządzeń. Postęp w technologii wytwarzania elementów elektronicznych pozwolił na opracowanie układów o bardzo dobrych parametrach przetwarzania napięcia elektrycznego, zmniejszenie gabarytów oraz kosztów produkcji. Zaś znaczne obniżenie cen specjalizowanych procesorów sygnałowych w ostatnich latach spowodowało wytworzenie się nowego trendu – tzw. inteligentnego sterowania, pozwalającego na dynamiczne dostosowanie sposobu sterowania do warunków panujących po stronie obciążenia lub zasilania. Rozwiązanie takie zapewnia zwiększenie sprawności energetycznej w szerokim zakresie parametrów pracy. Zastosowanie mikrokomputera ułatwia także użycie regulatora PID do stabilizacji napięcia wyjściowego, zapewniając precyzyjną stabilizację oraz znacznie lepszą niż w konwencjonalnych układach odporność na zakłócenia ze strony zasilania lub obciążenia. Celem artykułu jest zademonstrowanie wspomnianych rozwiązań poprzez dobór parametrów regulatora PID w mikroprocesorowym sterowaniu przetwornicą impulsową. Wyzwaniem nastręczającym poważne trudności dla konstruktorów tego typu urządzeń jest bowiem poprawny dobór nastaw zaimplementowanego w mikrokomputerze algorytmu PID. Analizę zagadnienia rozpoczęto od matematycznego opisu obiektu regulacji, następnie wybrano odpowiednią metodę doboru nastaw oraz przeprowadzono symulacje układu. Zaproponowano także dogodną dla inżyniera-elektronika procedurę doboru nastaw.
EN
Switching mode power supplies - due to a high efficiency and relatively good output voltage parameters- gained immense popularity. This fact leads to the search for solutions, which will ensure continued development of these devices. Progress in technology of electronic components has led in recent years to construction of high performance voltage converters. Substantial reduction in price of specialized digital signal processors has resulted in the formation of a new trend – called the ‘intelligent control’, which allows for dynamic adjustment of control to load and supply variations, providing greater energy efficiency in wide range of operating parameters. The use of microcomputer also simplifies implementation of a PID controller to stabilize the output voltage, providing excellent stability and resistance to disturbances. The paper demonstrate such solution by selections PID controller functions for microprocessor controlled converter. The correct tuning of PID algorithm is usually difficult for the engineers. The analysis of the problem begins with the mathematical description of the controlled plant, next an appropriate method for tuning is selected, simulations are performed, and finally convenient for electronics engineer-tuning procedure is proposed.
EN
Large-signal and small-signal averaged models of basic switch-mode DC-DC power converters: BUCK (step-down) and BOOST (step-up) are presented. Models are derived with the separation of variables approach and have the form of equivalent circuits, suitable for a circuit simulation. Apart from equivalent circuits, small-signal transmittances of converters for CCM and DCM modes are discussed. Parasitic resistances of all components of converters are taken into account. A few examples of simulations and measurement results of selected converter characteristics are also presented. It is shown, that neglecting parasitic resistances (often met in works of other authors) may lead to serious errors in an averaged description of converters.
PL
Przeprowadzono badania symulacyjne i pomiarowe charakterystyk wejściowych i wyjściowych impulsowych przetwornic napięcia stałego. Wyprowadzono wzory analityczne opisujące te charakterystyki dla przetwornic BUCK i BOOST z uwzględnieniem pasożytniczych rezystancji poszczególnych elementów przetwornic. Symulacje przeprowadzono dla różnych wartości elementów pasożytniczych w szczególności także dla przetwornic idealnych. Wartości elementów przyjęte w części symulacji otrzymano na podstawie pomiarów dla wykonanego modelu przetwornicy. Wykonano także pomiary charakterystyk wejściowych i wyjściowych i porównano wyniki z przebiegami symulacyjnymi. Podstawowym wynikiem pracy jest stwierdzenie, że wartości elementów pasożytniczych silnie wpływają na przebiegi charakterystyk wejściowych i wyjściowych przetwornic napięcia.
EN
The input and output characteristics of switch-mode DC-DC power converters have been investigated by simulations and measurements. The analytical formulas describing these characteristics have been derived for BUCK and BOOST converters with the parasitic resistances of components taken into account. Simulations based on the above formulas are performed for various values of parasitic resistances and for ideal converters as well. The measurements of the parasitic resistances of the converter components and the input characteristics of converters are also presented. It is observed that the values of parasitic resistances of converter components strongly influence their input and output characteristics.
EN
The separation of variables approach to formulate the averaged models of DC-DC switch-mode power converters is presented in the paper. The proposed method is applied to basic converters such as BUCK, BOOST and BUCK-BOOST. The ideal converters or converters with parasitic resistances, working in CCM and in DCM mode are considered. The models are presented in the form of equation systems for large signal, steady-state and small-signal case. It is shown, that the models obtained by separation of variables approach differ in some situations from standard models based on switch averaging method.
EN
The averaged models of switch-mode DC-DC power converters are discussed. Two methods of averaged model derivation are considered - the first, based on statespace averaging and the second, on the switch averaging approach. The simplest converters: BUCK, BOOST and BUCK-BOOST working in CCM (continuous conduction mode) or DCM are taken as examples in detailed considerations. Apart from the ideal converters, the more realistic case of converters with parasitic resistances is analyzed. The switch averaging approach is used more frequently than the other and is believed to be more convenient in practical applications. It is shown however, that in the deriving the averaged models based on the switch-averaging approach, some informalities have been made, which may be the source of errors in the case of converters with parasitic resistances, or working in DCM mode.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.