Impulsowe przetwornice napięcia stałego są obszerną grupą układów energoelektronicznych. Jednym z podstawowych zagadnień w analizie i projektowaniu tych układów jest tworzenie opisów (modeli) bloków głównych, przydatnych do projektowania bloków sterujących. Techniki opisu omawiane w pracy odnoszą się bezpośrednio do bloków głównych impulsowych przetwornic napięcia stałego z modulacją szerokości impulsów (PWM), ze stałą częstotliwością kluczowania, ale mogą być też użyte w opisie innych układów energoelektronicznych. Typowe techniki opisu przetwornic opierają się na uśrednieniu przebiegów prądów i napięć na okres kluczowania. Istnieją dwie odmiany takich opisów oparte na uśrednieniu równań stanu oraz oparte na tworzeniu uśrednionego modelu zestawu idealnych przełączników. Są one uważane za równoważne, ale nie zawsze prowadzą do takich samych wyników. W pracy omówiono te techniki uśredniania, wskazując między innymi na pewne nieformalności, które mogą prowadzić do błędów. Zasygnalizowano inne możliwości tworzenia opisów przetwornic napięcia przydatnych w projektowaniu.
EN
DC-DC power converters are a broad class of power electronic circuits. Typical converter consists of a power stage and a control subcircuit. In the designing process of control subcircuit, the proper model of power stage should be used. The models of PWM DC-DC converters working with constant switching frequency, are discussed in the paper. Such models are formulated for currents and voltages averaged for switching period. There are two approaches to averaged model derivation: the state-space averaging and the application of averaged model of a switch pair. In the discussion of the above methods, some informalities in the creation of switch pair model, which may be a source of errors, are pointed out. Other possible approaches to the modeling of DC-DC converters are briefly outlined.
The article presents a 150 W converter, supplied from the railway 3 kV DC traction grid, lowering the voltage to a level of 300 V. The described structure enables the selection of low cost IGBT devices. A parallel connection of five identical two-transistor flyback converters, with division of input voltage on a series of capacitors, has been proposed. The operation of converter, together with the developed control method, has been tested by performing simulation studies. In states of input voltage variations, the converter powers the load with stable output voltage.
PL
W artykule zaprezentowano przetwornicę o mocy 150 W, zasilaną z kolejowej sieci trakcyjnej 3 kV DC, obniżającą napięcie do poziomu 300 V. Opisana struktura umożliwia zastosowanie tanich tranzystorów IGBT do budowy przetwornicy. Układ oparty jest na równoległym połączeniu pięciu dwu tranzystorowych przetwornic typu flyback, z podziałem napięcia wejściowego na kondensatorach. Praca przekształtnika, wraz z opracowaną metodą sterowania, zastała sprawdzona poprzez badania symulacyjne. W sytuacjach zmian napięcia wejściowego, układ zapewnia stabilne zasilanie obciążenia.
W artykule opisane zostały prace nad rozwojem przetwornicy o wysokiej częstotliwości łączeń z wykorzystaniem półprzewodników z węglika krzemu. Układ przystosowano do współpracy z magazynem energii, będącym częścią mikrosieci prądu stałego zawierającej źródła OZE. Przedstawiona została budowa urządzenia oraz działanie opracowanego algorytmu sterowania. W pracy zawarto wyniki badań eksperymentalnych przetwornicy o częstotliwości łączeń 500 kHz, współpracującej z superkondensatorowym zasobnikiem energii.
EN
The article presents development process of the high frequency DC/DC converter built on the basis of silicon carbide elements. The device has been designed for energy storage applications, as a part of a DC microgrid with renewable energy sources. The structure and basics of the proposed control algorithm of the converter have been presented. The work contains the results of experimental tests of the converter operating with 500 kHz switching frequency in application with a supercapacitor.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.