ISSN 0021-3454 (печатная версия)
ISSN 2500-0381 (онлайн версия)
Меню

4
Содержание
том 61 / АПРЕЛЬ, 2018
СТАТЬЯ

DOI 10.17586/0021-3454-2018-61-3-274-280

УДК 62.50

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОВЫШАЮЩИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ ВЫСОКОЙ МОЩНОСТИ

Александрова С. А.
Университет ИТМО; студент


Слита О. В.
Университет ИТМО;


Аннотация. Рассматриваются основные этапы моделирования повышающего преобразователя постоянного напряжения высокой мощности. Исследуемый преобразователь, напряжение питания которого изменяется в диапазоне 175—320 В, а выходное напряжение должно составлять 610 В, состоит из мостового инвертора, повышающего высокочастотного трансформатора и диодного выпрямителя, нагруженного на емкостный фильтр и активную нагрузку. Наличие индуктивности рассеяния трансформатора позволяет обеспечить мягкую коммутацию силовых ключей. Представлены основные этапы синтеза нелинейной модели преобразователя, построенной на базе пакета расширения SimPowerSystems Simulink системы MatLab. Указаны основные проблемы, которые могут возникнуть при моделировании и переходе от теоретического исследования преобразователя высокой мощности к экспериментальному проектированию. Выбраны основные параметры нелинейной модели, осуществлен анализ их влияния на величину потерь преобразования энергии. Представлен сравнительный анализ характеристик, полученных при моделировании, и характеристик реального устройства.
Ключевые слова: мостовой инвертор, повышающий преобразователь, моде- лирование, фазовое управление, индуктивность рассеяния трансформатора, высокочастотный трансформатор

Список литературы:
  1. Мелешин В. И. Транзисторная преобразовательная техника. М.: Техносфера, 2005. 632 с.
  2. Мелешин В. И., Овчинников Д. А. Управление транзисторными преобразователями электроэнергии. М.: Техносфера, 2011. 576 с.
  3. Koo G. B., Moon G. W., Youn M. J. Analysis and design of phase shift full bridge converter with series-connected two transformers // IEEE Transact. Power Electronics. 2004. Vol. 19, N 2. P. 411—419.
  4. Jang Y., Jovanovic M. M. A new family of full-bridge ZVS converter // IEEE Transact. Power Electronics. 2004. Vol. 19, N 3. P. 701—708.
  5. Jang Y., Jovanovic M. M. A new PWM ZVS full-bridge converter // IEEE Transact. Power Electronics. 2007. Vol. 22, N 3. P. 987—994.
  6. Jain P. K., Kang W., Soin H., Xi Y. Analysis and design considerations of a load an line independent zero voltage switching full bridge DC/DC converter topology//IEEE Transact. Power Electronics. 2002. Vol. 17, N 5. P. 649—657,
  7. Jeon S.J., Cho G. H. A zero-voltage and zero-current switching full bridge DC–DC converter with transformer isolation // IEEE Transact. Power Electronics. 2001. Vol. 16, N 5. P. 573—580.
  8. Sabate J. A, Vlatkovic Y., Ridel R. B., Lee F. C., Cho B. Design considerations for high-voltage high-power fullbridge zero-voltage-switched PWM converter // Proc. IEEE Applied Power Electronics Conf. 1990. P. 275—284.
  9. Erickson R., Maksimovic D. Fundamentals of Power Electronics. Norwell, Mass: Kluwer Academic Publ., 2001. 885 р. 
  10. Касаткин А. С., Немцов М. В. Электротехника: Учебник для вузов. М.: Академия, 2007. 544с.
  11. Vanderson L. R., Raimundo C. S. F., Benedito A. L., Petrov C. L., Ewaldo S. Measuring the excitation current in transformers using hall effect sensors // Proc. IEEE Intern. Instrumentation and Measurement Technology Conf. (I2MTC), Montevideo, Uruguay. 2014. P. 960—963.
  12. Коршунов А. И. Методика построения непрерывных моделей импульсных преобразователей напряжения постоянного тока // Компоненты и технологии. 2006. № 8. С. 21—27.
  13. Дьяконов В. П. Simulink: Самоучитель. М.: ДМК-Пресс, 2013. 784 с.
  14. Лурье М. С., Лурье О. М. Имитационное моделирование схем преобразовательной техники: Учеб. пособие. Красноярск: СибГТУ, 2007. 138 с.
  15. Борисов П. А., Томасов В. С. Расчет и моделирование выпрямителей: Учеб. пособие. СПб: СПбГУ ИТМО, 2009. Ч. I. 169 c.
  16. Chen Z., Liu S., Ji F. A power loss comparison of two full bridge converters with auxiliary networks // Proc. of the 7th Intern. Power Electronics and Motion Control Conf. (IPEMC), China. 2012. P. 1888—1893.
  17. Petkov R. Optimum design of a high-power, high-frequency transformer // IEEE Transact. Power Electronics. 1996. P. 33—42.
  18. Baei M., Narimani M., Moschopoulos G. A new ZVS-PWM full bridge boost converter// J. of Power Electronics. 2014. Vol.14. P. 1—12.