Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Study of Capacitor & Diode Aging effects on Output Ripple in Voltage Regulators and Prognostic Detection of Failure

Preethi Sharma K., VijayaKumar T.

International Journal of Electronics and Telecommunications

|

2022

|

Vol. 68, No. 2

281--286

EN

Objectives: To design and simulate a buck converter and detector circuit which can prognostically indicate the power supply failure. Failure of Aluminium Electrolytic Capacitor (AEC) is considered as the parameter causing the power supply failure. To analyse variation of output ripple voltage due to possible changes in the Equivalent Series Resistance (ESR) and effective capacitance of the capacitor and design a detector to detect the failure of power supply prognostically. Methods: A DC-DC buck converter in SMPS topology is designed by assuming an input voltage of 12V with 3 volts possible fluctuations and an output voltage of 3.3 volts is desired. Simulation is carried out to measure the variation in output ripple voltage caused due to aging of electrolytic capacitor using TINA by Texas Instruments. A detector is also designed to compare the ripple voltage and a predefined threshold voltage so as to indicate the possible failure of Switched Mode Power Supply (SMPS) well in advance by monitoring the output ripple increase. Novelty: Having a fault tolerant power supply is very important in safety critical applications. Here by monitoring the output ripple variation, the degradation of AEC is predicted by calculating the ESR and capacitance variation. This simple yet effective prognostic detection will support in the design of fault tolerant power supplies. Highlight: It is found that, the ripple at the output increases with aging of the electrolytic capacitor, as with time the equivalent capacitance decreases and Equivalent Series Resistance (ESR) of the capacitor increases. The designed detector output is found to prognostically indicate the failure of SMPS.

2

Gate driver with overcurrent protection circuit for GaN transistors

Derkacz Paweł, Musznicki Piotr

Przegląd Elektrotechniczny

|

2019

|

R. 95, nr 2

123--126

EN

The improvement of the gate driver for GaN transistor is presented in this paper. The proposed topology contains the overcurrent protection with the two-stage turning off and independent control of turn on and off time of the GaN transistor. The operation of driver and its application in the half-bridge converter are described using both simulation and prototype measurements. The overcurrent protection was tested in Double Pulse Test (DPT) conditions.

PL

Poniższy artykuł prezentuje zaawansowany sterownik bramkowy do tranzystorów mocy GaN. Proponowane rozwiązanie zawiera zabezpieczenie nadprądowe/przeciwprzeciążeniowe z dwustopniowym wyłączaniem oraz umożliwia niezależne ustawienie czasu włączenia i wyłączenia tranzystora. Działanie sterownika zostało zbadane symulacyjnie i doswiadczalnie w układzie przekształtnika półmostkowego. Proponowane zabezpieczenie tranzystora zostało przetestowane w warunkach podwójnego pulsu z obciążeniem indukcyjnym (DPT).

3

Sterowana cyfrowo przetwornica impulsowa do ładowania zasobników kondensatorowych

Kardyś W., Milewski A., Kogut P., Kluk P., Nafalski L., Krzemiński Ł, Młynarski B., Kiełbasiński M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2018

|

Vol. 59, nr 12

17--20

PL

W artykule przedstawiono nowoczesne rozwiązania sterowanych cyfrowo przetwornic impulsowych. Omówiono wpływ zastosowanego mikrokontrolera na rozdzielczość sterowania przetwornicą i precyzję regulacji napięcia wyjściowego. Pokazano możliwości zastosowania mikrokontrolera STM32F334 z modułem licznika wysokiej rozdzielczości do sterowania przetwornicą a także zaprezentowano przykładowe rozwiązanie przetwornicy dwustopniowej do ładowania kondensatorowych zasobników energii.

EN

Article presents novel methods of switching regulator control. Impact of microcontroller selection on regulation resolution and output voltage precision has been discussed. Possible applications of STM32F334 microcontroller with high resolution timer for switching regulator control have been shown. An example of double stage, digitally controlled switching regulator for capacitor bank charging has been presented.

4

Dobór bezpiecznych nastaw mikroprocesorowego regulatora PID w układzie przetwornicy napięcia typu step-down

Sobaszek M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Elektrotechnika

|

2013

|

z. 33 [289]

205--214

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.

5

Peripheral challenge by Small and Medium Sized Ports (SMPs) in Multi-Port Gateway Regions: the case study of northeast of China

Feng L., Notteboom T.

Polish Maritime Research

|

2013

|

S 1

55--66

EN

This paper focuses on the role of small and medium-sized ports (SMPs) in enhancing the competitiveness and logistics performance of multi-port gateway regions and associated inland logistics systems. The concepts developed will be applied to the ports in the northeast of China, a multi-port gateway region around the Bohai Sea Economic Rim (BER). Port competition is analyzed by multi-variable methodology and generalized common characteristics of SMPs compared to gateway ports, and the similarities of SMPs and SMEs are also compared. Later in this paper, we analyze the role of a SMP in such region in different variables: (a) cargo volume and market share; (b) international connectivity; (c) relative cluster position; (d) port city and hinterland connection; and (e) logistics and distribution function. The five-dimension analysis combined with in-depth cases study of typical Yingkou port describes a profile of SMPs in the BER and provides future study possibility for more SMPs cases worldwide.

6

Quasi rezonansowa przetwornica AC/DC spełniająca wymogi normy PN-EN 61000-3-2:2007

Kardyś W., Chudorliński J., Michalski P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 4

78-81

PL

W artykule przedstawiono przyczyny dla których konieczne jest wprowadzenie aktywnej kompensacji współczynnika mocy (PFC) współczesnych zasilaczy impulsowych. Zaprezentowano przykładowe rozwiązania tego typu układów oraz zaproponowano koncepcję integracji stopnia korektora ze stopniem przetwornicy przeciwbieżnej typu flyback, a następnie zaprezentowano wyniki pomiarów przykładowego zasilacza lampy oświetleniowej LED o mocy 30 W wykorzystującego powyższą koncepcję. Przedstawiono także obowiązujące obecnie wymagania normy PN EN 61000-3-2:2007 dotyczącej emisji harmonicznych prądu zasilania, a także wymagania organizacji Energy Star dla rynku amerykańskiego.

EN

The article summarizes reasons for active power factor correction circuit (PFC) implementation in switching mode power supplies. Exemplary power factor correction circuits as well as solution for integrating PFC corrector and flyback SMPS in single circuit have been given. The article also contains test results of such integrated design of a 30 W LED lamp power supply. It also presents current regulations concerning power factor and supply current harmonics emission according to the European standard EN 61000-3-2:2007 and also Energy Star reguirements for the US market.

7

Modeling skin effect and power losses in winding of choke inductor of buck-type switched mode power supply

Garbiec T.

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2010

|

No. 62

15-24

EN

An analysis of skin effect and power losses in a winding of a choke inductor of a step-down, buck-type switched mode power supply is presented in the paper. The computations using the elaborated field-circuit model of the supply and the experimental verification are carried out. The elaborated model is used for analysis of losses in a winding of a choke coil taking account of the impact of skin and proximity effects on the distribution of current density and losses.

8

SPICE-aided Modelling of Monolithic PWM Switched Voltage Regulators Including the Bipolar Output Stage with Selfheating Taken into Account

Górecki K., Zarębski J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2009

|

R. 85, nr 10

83-90

EN

The problem of modelling a class of monolithic PWM switched voltage regulators including the bipolar output stage with the use of SPICE is considered in this paper. The STMicroelectronics regulator L296 dedicated for switched-mode power supplies based on the BUCK converter has been chosen for detailed investigations. A new large-signal electrothermal macromodel of this regulator for SPICE is presented. The correctness of the proposed macromodel has been verified experimentally.

PL

W pracy rozważany jest problem modelowania w programie SPICE monolitycznych regulatorów impulsowych realizujących sterowanie PWM i zawierających bipolarny stopień wyjściowy. Szczegółowe rozważania przeprowadzono na przykładzie regulatora L296, produkowanego przez STMicroelectronics i przeznaczonego do pracy w zasilaczach impulsowych z przetwornicą BUCK. Przedstawiono nowy wielkosygnałowy elektrotermiczny makromodel rozważanego regulatora dla programu SPICE. Dokładność zaproponowanego makromodelu zweryfikowano doświadczalnie.

9

Analiza właściwości dwutaktowego wysokoczęstotliwościowego przekształtnika transformatorowego DC-DC

Cieśla T., Grzesik B.

Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka

|

2009

|

z. 3

137-148

PL

Analizuje się właściwości dwutaktowego wysokoczęstotliwościowego przekształtnika transformatorowego DC-DC. Celem jest określenie częstotliwości granicznej jego pracy przy zasilaniu z sieci 230 V AC i wyjściu 5 V DC 5 W. Zastosowano kaskodę jako zawór. Osiągnięto częstotliwość graniczną 3 MHz. Przekształtnik przeanalizowano za pomocą modelu Simplorer, w którym wykorzystano modele Spice diod i tranzystorów oraz model PEmag transformatora. Model zweryfikowano pomiarami laboratoryjnymi.

EN

The paper presents properties of high frequency DC-DC flyback-topology SMPS with input: 230 V AC, and output: 5 V, 5 W. The aim of the work is to determine the limit frequency. The SMPS is based on a cascode switch that allows operating with frequency of 3 MHz. A laboratory model of the SMPS was realised and measured. A computer model was developed in Simplorer software and its features were compared with those obtained from measurements.

10

Elektrotermiczny makromodel monolitycznego impulsowego regulatora napięcia L296 dla programu SPICE

Zarębski J., Górecki K., Posobkiewicz K.

Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji

|

2005

|

Vol. 51, z. 4

571--585

PL

W pracy zaproponowano elektrotermiczny makromodel impulsowego regulatora napięcia L296 dla programu SPICE. Makromodel ten umożliwia analizę impulsowych układów zasilających w stanie ustalonym i składa się z dwóch podstawowych części: modelu elektrycznego i modelu termicznego. W modelu elektrycznym występują takie bloki jak: oscylator, komparator, wzmacniacz błędu i stopień wyjściowy, układ miękkiego startu oraz zabezpieczenie termiczne i przetężeniowe, natomiast model termiczny ma postać sieci kanonicznej Cauera. Wartości parametrów modelu wyznaczono na podstawie pomiarów oraz danych katalogowych. Poprawność opracowanego modelu zweryfikowano eksperymentalnie.

EN

This paper deals with the problem of modelling a class of monolithic integrated circuits with the use of SPICE. The STMicroelectronics regulator L296 intended for switching-mode power supplies based on the BUCK converter has been chosen for investigations. A new electrothermal macromodel of L296 (including selfheating) for SPICE, is presented. In this macromodel formulated in the network form with the use of some controlled sources accessible in SPICE, the fundamental physical phenomena responsible for the feedback loop operation, as well as the description of blocks protecting from the over-current effect and the dangerous increase of the junction temperature are taken into account. In the macromodel, the regulation of the output voltage is realised by the control loop consisting of the error amplifier (EA), the reference voltage source (VREF) of the efficiency equal to 5.1 V, the PWM comparator (K1), the oscillator of the saw-tooth waveform (OSC) and the power output stage (OS) based on the bipolar transistor (BJT) operating as the power switch. The soft-start circuit (SSC) limits the slew rate of the output of the error amplifier what protects the power transistor against the current surge appearing after the switching-on of the supply. The CP and TP blocks are in order to switch-off the output circuit when the admissible values of the bipolar transistor current or the inner temperature of the regulator exceed their limits. The thermal model of L296 consists of the current source of the efficiency equal to the electrical real power dissipated in the device, the voltage source of the efficiency equal to the ambient temperature and the RC two- terminal network modelling the thermal time constant of L296. The macromodel parameter values are obtained after measuring results and catalogue data. The correctness of the proposed macromodel has been verified experimentally in BUCK converter circuit both for opened and closed feedback loop in the wide range of changing the input voltage, load resistance and the regulation voltage. In the considered cases a good agreement between the measurements and calculations results was obtained. The analysis of the influence of BJT model parameters values on the characteristics of BUCK converter including considered regulator is performed as well.

11

Model monolitycznego impulsowego regulatora napięcia L296 dla programu SPICE uwzględniający samonagrzewanie

Zarębski J., Górecki K., Posobkiewicz K.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2004

|

Vol. 45, nr 11

26-29

PL

Zaproponowano nowy elektrotermiczny model impulsowego regulatora napięcia L296 dla programu SPICE. Jest on przeznaczony do analiz układów zasilających w stanie ustalonym i składa się z dwóch podstawowych części: elektrycznej i termicznej. W modelu elektrycznym występują takie bloki, jak: oscylator, komparator, wzmacniacz błędu i stopień wyjściowy, natomiast model termiczny ma postać sieci kanonicznej Cauera i uwzględnia tylko jedną termiczną stałą czasową. Parametry modelu wyznaczono na podstawie pomiarów i danych katalogowych.

EN

This paper presents a new form of the electrothermal compact model of the switching regulator L296 for SPICE. This model, valid for the steady-state is composed of two essential parts: the electrical model consisting of the most important fundamental blocks as: the oscillator, the comparator, the error amplifier, the output stage as well as the thermal model of the form of Cauer leader including only one thermal time constant. The values of the macromodel parameters have been determined from the measurements and the catalogue data.

12

Modelowanie wpływu temperatury na charakterystyki regulatora impulsowego LT1073 w programie SPICE

Zarębski J., Górecki K., Posobkiewicz K.

Elektronizacja : podzespoły i zastosowania elektroniki

|

2003

|

Vol. 23, nr 10

28-30

PL

Omówiono budowę scalonego regulatora impulsowego LT1073 oraz właściwości jego modelu firmowego w programie SwitcherCAD. Ze względu na duże rozbieżności między wynikami pomiarów i symulacji z wykorzystaniem firmowego modelu, opracowano nowy model tego układu dla programu SPICE. Poprawność nowo opracowanego modelu zweryfikowano doświadczalnie w układzie przetwornicy dc-dc, podwyższającej napięcie w szerokim zakresie zmian temperatury oraz prądu obciążenia.

EN

The LT1073 integrated circuit (IC) has been chosen for detailed investigations. Its model accessible in SwitcherCAD software is of low accurateness. Very high difference between the results of measurements and the results of simulations of LT1073 operating in the simple test circuit with the use of SwitcherCAD have been observed. Therefore, a new, more accurate model of the considered IC was elaborated. The correctness and usefulness of the new model has been revealed by means of comparison of measurements and simulations of BOOST converter including LT1073 device.