Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 14

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

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
EN
In recent years silicon carbide and gallium nitride transistors have become a popular choice for power converters, such as LLC resonant converters, power factor correction circuits, etc. This paper presents a direct comparison of silicon, silicon carbide and gallium nitride field effect transistors (FETs) in a 900 W, two-phase, zero-voltage switching boost converter with a switching frequency range of (300 – 500) kHz. Through analysis, calculations and experimental examination, it is shown, that using gallium nitride and silicon carbide transistors results in a significant increase in converter efficiency, as well as other benefits, such as lower power consumed by the driving circuits and lower working temperature.
PL
W ostatnich latach wzrosła popularność tranzystorów półprzewodnikowych wykonanych z węglika krzemu (SiC) i azotku galu (GaN) w zastosowaniach takich, jak przekształtniki rezonansowe LLC, układy PFC, itp. Niniejszy artykuł prezentuje bezpośrednie porównanie tranzystorów krzemowych, z węglika krzemu oraz z azotku galu w dwufazowym przekształtniku typu boost ZVS o częstotliwości przełączania w zakresie (300 – 500) kHz i mocy 900 W. Poprzez analizę, obliczenia i weryfikację eksperymentalną wykazano, że zastosowanie tranzystorów SiC i GaN skutkuje znaczącym wzrostem sprawności przekształtnika, oraz innymi korzyściami, takimi, jak niższa moc pobierana przez obwody sterowników bramkowych oraz niższa temperatury pracy.
EN
This paper presents several methods that enable the reduction of power loss in the auxiliary resonant commutated pole inverter - ARCP. Presented methods can be divided into static and dynamic ones. The static methods are related to an appropriate design of the inverter, whereas dynamic ones to advanced control of the power transistors. A variety of design and control methods are presented together with their advantages and disadvantages. The new control method of the current in the resonant branch is described. The main benefits of the proposed extended control method and their constrains are shown.
3
Content available remote Model i metoda projektowania wysokoczęstotliwościowego falownika klasy EF
PL
W artykule przedstawiono model i metodę projektowania wysokoczęstotliwościowego falownika klasy EF z dołączoną ćwierćfalową linią długą po stronie zasilania. Zwiększanie częstotliwości pracy falowników rezonansowych wymaga stosowania dedykowanych metod do ich analizy i projektowania. Koniecznym staje się uwzględnienie parametrów pasożytniczych ich istotnych podzespołów. Zaproponowana koncepcja została wyjaśniona oraz zweryfikowana. Dwa falowniki klasy EF (20 MHz, 400 W) zostały zaprojektowane i przebadane.
EN
A model and design method of high-frequency Class EF inverter using a quarterwave transmission line on the supply side is presented in the article. With increasing operating frequency of resonant inverters, more sophisticated methods for their analysis and design are required. In this case, parasitic parameters of their main components cannot be omitted. The proposed concept was explained and verified. Two Class EF inverters (20 MHz, 400 W) was designed and tested.
4
Content available remote Metoda projektowania wysokoczęstotliwościowych falowników klasy E
PL
W artykule przedstawiono metodę projektowania wysokoczęstotliwościowych falowników klasy E. Ze zwiększaniem częstotliwości pracy falowników rezonansowych konieczne staje się stosowanie bardziej złożonych (dokładniejszych) metod ich projektowania, uwzględniających istotne parametry pasożytnicze (np. nieliniową pojemność wyjściową tranzystora MOSFET). Zaproponowana metoda została wyjaśniona oraz zweryfikowana. Zaprojektowano i przebadano laboratoryjnie dwa falowniki klasy E (30 MHz, 300 W).
EN
A design method of high-frequency Class E inverters is presented in the article. With increasing operating frequency of resonant inverters, more complex (more accurate) methods for their design are required. In this case, inverter parasitic parameters (e.g. nonlinear output capacitance of MOSFET transistor) are taken into consideration. The proposed method is explained and verified. Two Class E inverters (30 MHz, 300 W) were designed and laboratory tested.
PL
Artykuł poświęcono wstępnej analizie modelu przekształtnika służącego do sprzęgnięcia źródła napięcia stałego z trójfazowym systemem napięcia przemiennego przy zastosowaniu w torze sprzęgu transformatora izolującego podwyższonej częstotliwości. Trójfazowy przekształtnik zrealizowany i zastosowaniem dwukierunkowych napięciowo-prądowych łączników złożonych z IGBT i diod umożliwia bezpośrednie przetwarzanie fali prostokątnej o częstotliwości kilku do kilkunastu kHz w trójfazowe napięcie małej częstotliwości formowane metodą PWM. Istotnym problemem, którego rozwiązanie przedstawiono w referacie jest sterowanie zaworów, które umożliwi miękkie przełączanie pomimo indukcyjności rozproszenia transformatora pośredniczącego.
EN
The paper is devoted to the simulation of converter designed for coupling of DC voltage source with three phase AC source or load using intermediate transformer high frequency link. The three phase source connected bridge of six bi-directional switches based on two IGBT and Iwo diodes each permit for direct conversion of high frequency rectangular voltage wave into three phase PWM low frequency voltage. The important problem, which is solved in the paper concern on proper control of IGBTs in the aim to obtain soft switching in spite of coupling transformer leakage induclance. The value of this inductance has a significant influence on converter parameters what is illustrated by included relations.
PL
W artykule przedstawiono metodę doboru wartości elementów obwodu rezonansowego dla klasy falowników biegunowych z pomocniczym obwodem rezonansowym - ARCP. Wyprowadzone równania matematyczne umożliwiają dokładne obliczenie wartości elementów obwodu rezonansowego. Dokonano analizy stosowanych metod doboru wartości elementów. W sposób analityczny udowodniono, że często stosowana metoda projektowania, zalecająca duże wartości pojemności rezonansowych, prowadzi do zwiększenia strat mocy w obwodzie rezonansowym.
EN
The paper presents a method for selection of the resonant circuit element values for the auxiliary resonant commutated pole class inverter - ARCP. This type of inverter was developed twenty years ago. Since then the appropriate design method for selection of the resonant element value has not been elaborated. Nowadays the electric and hybrid drive systems are the main area of implementation for the ARCP inverter. The high efficiency can be achieved by right selection of the resonant element values and advanced control technique. The proposed selection method is based on minimisation of the energy oscillating in the resonant circuit. The derived mathematical equations make it possible to precisely calculate the values of the resonant circuit elements. The analysis of the selection method that has been used up to now was performed. It was analytically proved that the design method still in use, recommending a large resonant capacitor value, increases the power loss in the resonant circuit. Due to The proposed method enables significant reduction in the power loss and EMI interferences.
PL
Artykuł prezentuje analizę strat mocy falownika o komutacji miękkiej przełączanego w warunkach zerowego prądu. Tego rodzaju falowniki osiągają bardzo wysoki współczynnik sprawności 97% [1] w warunkach znamionowych. Dla małych wartości prądu obciążenia straty przewodzenia w elementach pomocniczych oraz w obwodzie rezonansowym mogą przewyższać straty przełączania, które wystąpiłyby w tranzystorach głównych twardo przełączanych. Z tego względu twarde przełączanie powinno być stosowane, jeśli prąd obciążenia jest poniżej określonego poziomu. Wyprowadzone zależności matematyczne umożliwiają obliczenie wspomnianej wartości progowej. Dzięki zastosowaniu twardej komutacji w warunkach małego prądu obciążenia i miękkiej komutacji dla dużych prądów obciążenia można uzyskać jeszcze wyższy współczynnik sprawności falownika.
EN
This paper presents the loss analysis of the soft-commutated zerocurrent-switched voltage-source inverter. At nominal conditions this type of inverter achieves a very high efficiency coefficient 97% [1]. At low load current the conduction loss in the auxiliary switches and the resonant circuit can exceed the switching loss that would appear in the hard-switched main transistors. Because of that the hard switching should be applied when the load current is under the determined threshold. Derived mathematical relationships make it possible to calculate the mentioned current threshold. Due to the introducing of the hard-switching for low load current and soft-switching for high load current the efficiency of the inverter can be increased.
EN
This paper presents analysis of a novel voltage source class D inverter. The classic topology has been extended of the two auxiliary switches, that are anti parallel connected and each of them has its own resonant inductor. Proposed solution enables phase-shift control of the inverter, keeping zero-current-switching for auxiliary transistors. This paper explains the operation principle that is illustrated by simulation, presents general equations, design and shows experimental results.
PL
W artykule zaprezentowano analizę nowego rozwiązania przekształtnika klasy D, zasilanego ze źródła napięcia. Układ klasycznego przekształtnika został rozszerzony o dwa dodatkowe klucze, które są połączone przeciw równolegle i posiadają własne indukcyjności stanowiące elementy obwodu rezonansowego. Zaproponowane rozwiązanie umożliwia sterowanie fazowe przekształtnika, przy zachowaniu wyłączania tranzystorów pomocniczych w warunkach zerowego prądu - ZCS. Artykuł przedstawia podstawowe równania, budowę i wyniki badań eksperymentalnych przekształtnika.
9
Content available remote Soft-switching full-bridge DC-DC current converter
EN
An indirect DC-DC current bridge converter system is presented. A system indirect stage is represented by a parallel load of series resonant converter. By its features, the system can be understand as a class-E converter. The PWM-FM control method allows a sufficient regulation range of the system output power. Mathematical analysis of the system has been performed to obtain the design oriented results. The analytical results were verified using the PSpice software and laboratory model investigations.
PL
W artykule została przedstawiona mostkowa konfiguracja pośredniego przekształtnika DC-DC z obwodem rezonansowym szeregowo równoległym, zasilanego ze źródła prądowego. Z powodu charakterystycznych właściwości tego układu może on być nazywany przekształtnikiem klasy E wersji mostkowej. Zaproponowana metoda sterowania przekształtnika przez zmianę częstotliwości przy zachowaniu stałego czasu wyłączenia tranzystorów (PWM-FM) pozwala uzyskać szeroki zakres zmian mocy wyjściowej. Zakres sterowania przekształtnika jest określony przełączaniem tranzystorów przy zerowym napięciu ZVS. W artykule podana jest analiza matematyczna układu prowadząca do wyznaczenia zależności przydatnych do projektowania. Rezultaty analityczne zostały zweryfikowane przez symulacje komputerowe w programie PSpice i badania eksperymentalne modelu laboratoryjnego.
EN
An application of the Integration Control methods for class D transistor resonant converters are presented. Detailed description of the operation and realisation of the digital control circuit, referred to special algorithm allow minimising number of hard commutations, is given. The results of computer simulations and laboratory experiments show that proposed methods allow the control of output variables (current, voltage) fulfilling soft-switching conditions (ZCS) and provide higher efficiency in comparison to other methods especially when wide range of regulation as considered.
PL
Przedstawiono metody sterowania integracyjnego tranzystorowych przekształtników rezonansowych klasy D. Zamieszczono szczegółowy opis działania i realizację cyfrowego układu sterowania z algorytmem umożliwiającym minimalizację liczby twardych komutacji. Przedstawione rezultaty badań symulacyjnych i eksperymentalnych pokazują, że zaproponowane metody umożliwiają regulację wielkości wyjściowych (prąd, napięcie) w warunkach miękkiej komutacji (ZCS) przy wyższej sprawności w porównaniu z innymi metodami, zwłaszcza w aspekcie szerokiego zakresu regulacji.
EN
A low-order Class E inverter family is the subject of consideration. The paper contains: the general definition of Class E switching conditions, the systematic classification of Class E inverter family members (e.g. into inverters with zero-voltage-switching and zero-current-switching, symmetric and asymmetric configuration, sinusoidal and nonsinusoidal output current), schematic diagrams of representative Class E inverters, their principle of operation and selected characteristics, and finally, the comparison of their main features and parameters.
PL
W pracy dokonano przeglądu i porównania falowników klasy E niskiego rzędu. W szczególności praca zawiera: ogólną definicję warunków przełączania w klasie E, systematyczną klasyfikację falowników klasy E (np. ze względu na przełączanie w zerze napięcia i zerze prądu, symetryczną i niesymetryczną konfigurację, sinusoidalny oraz niesinusoidalny prąd wyjściowy), schematy zastępcze reprezentatywnych falowników klasy E, opis ich zasady działania i wybranych właściwości oraz zbiorcze porównanie najważniejszych parametrów charakteryzujących ich właściwości.
12
Content available remote High efficiency, low voltage ZVS-CV DC-DC converter
EN
Design and analysis of high current, Iow voltage, very low noise DC-DC converter is presented. Special attention was made to reduce EMI (electromagnetic interference) and other generated noise and increase efficiency especially at low-load or no-load operation. Additionally a special care was taken to optimise high current circuits. Presented power supply is soft switched ZVS-CV (zero voltage switching - clamped voltage) type with special resonant components included and intelligent controller. Theoretical analysis of the modified converter circuit shows how additional components are stressed and how the converter operation changes. Additionally a computer simulation was performed to verify the results. Experimental results as well as electrical design guidelines are presented, and problem areas are outlined. The experimental power supply tested in the laboratory has 1.6 kW output at 20 V 80 A, achieving 96% efficiency at full load and 18 W losses at no load operation.
PL
Artykuł przedstawia projekt i analizę teoretyczną niskonapięciowego, wysokoprądowego konwertera DC-DC. Wiele uwagi poświęcono zredukowaniu zakłóceń EMI i zwiększeniu sprawności przy pracy z małymi obciążeniami i na biegu jałowym. Dodatkowo obwody wysokoprądowe zostały specjalnie zoptymalizowane. Przedstawiony konwerter jest miękko przełączanym zasilaczem ZVS-CV z dodatkowymi elementami rezonansowymi i inteligentnym sterownikiem. Analiza teoretyczna zmodyfikowanego konwertera pokazuje obciążenia, jakim poddane są dodatkowe elementy, oraz jak zmienia się praca układu w stosunku do rozwiązań tradycyjnych. Dodatkowo przeprowadzona została również symulacja komputerowa, pozwalająca na zweryfikowanie rezultatów. Przedstawione zostały także rezultaty eksperymentalne oraz wymieniono możliwe problemy wraz z przykładami ich rozwiązań. Testy przeprowadzone zostały na 1,6 kW zasilaczu prototypowym z wyjściem 20 V, 80 A. Osiągnięto sprawność 96% przy pełnym obciążeniu i 18 W strat przy biegu jałowym.
13
Content available remote Rezonansowy przekształtnik DC/DC o strukturze symetrycznej
PL
Zagadnienia dotyczące łagodnego przełączania elementów półprzewodnikowych mają duże znaczenie w układach energoelektronicznych pracujących z częstotliwościami od około 1kHz wzwyż. W artykule omówiono działanie rezonansowego przekształtnika DC/DC ze wspomaganiem przełączania elementów. Zaproponowany przekształtnik posiada istotne zalety w stosunku do dotychczas stosowanych układów. Przedstawiono poglądowe przebiegi napięć i prądów oraz podano zasady doboru elementów tego układu. Analizę teoretyczną zilustrowano oscylogramami wybranych napięć i prądów.
EN
The problems of soft switching of semiconductor elements are important in power electronic systems, which work with frequencies higher than 1 kHz. In the paper the work of the DC chopper with soft switching is described. The proposed converter has some advantages with reference to systems applied until now. The simplified waveforms of voltages and currents are shown and the principle of elements selection is also given. The theoretical analysis was illustrated with chosen transients of the lab device.
PL
W artykule przedstawiono właściwości przekształtnika z wysokoczęstotliwościowym równoległym obwodem rezonansowym, sterowanego metodą gęstości impulsów, przełączanego przy zerowym napięciu, który zasilany jest ze źródła napięciastałego lub przemiennego. Zobrazowano sposób stabilizacji drgań obwodu rezonansowego przy zasilaniu ze źródeł napięcia stałego i przemiennego. Prezentowane wyniki uzyskane zostały drogą symulacji cyfrowych, które wykazały, że istnieje możliwość budowy systemu zasilania z wysokoczęstotliwościowym obwodem rezonansowym zasilanym ze źródeł napięcia stałego i przemiennego. Przekształtnik wejściowy nie pobiera z sieci mocy biernej ponieważ jego prąd wejściowy praktycznie jest sinusoidalny i ma taką samą fazę jak napięcie. Podstawowy problem, jaki stanowi stabilizacja drgań obwodu rezonansowego przy zasilaniu ze źródła napięcia przemiennego, został rozwiązany poprzez zastosowanie dodatkowego filtra pojemnościowego. Wyniki symulacji pokaza�y, że sterowanie przekształtnika metodą gęstości impulsów zapewnia właściwy kształt prądu wejściowego w stanach statycznych i dynamicznych. Prezentowany przekształtnik może być stosowany w praktyce jako kompresor lub filtr aktywny.
EN
Properties of the current sources parallel resonant DC to AC converter controlled by means of pulse density and switched at zero voltage are presented. Method of stabilisation of the resonant circuit oscillations in the case of supplying it from CD or AC source is described. Presented results were obtained using computer simulations. Computer simulation shown there is possibility to construct supply systems with high frequency resonance circuit fed from AC or DC sources. As the current received from the sources is practically sinusoidal and in phase with the voltage, the converter is not reactive power load for supply network. The main problem relevant to the resonant voltage iscillation, when the system is supplied from the AC source, was solved by the means of additional capacitance filter. Simulation shows that the pilse mudulation method of control ensures adequate input current shape in the steady and transient states of regulation. This system may be applied in practice as a power compensator or as an active filter.
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.