Расчет переходных процессов и обоснование динамических моделей резонансного преобразователя постоянного напряжения с фазовым регулированием в режиме прерывистого тока

Геннадий Александрович Белов, Gennadiy A. BELOV

Аннотация


Представлены результаты продолжающихся исследований статики и динамики резонансного преобразователя постоянного напряжения (ППН) с фазовым регулированием. Для точного расчета переходных процессов был реализован метод припасовывания в векторно-матричной форме, кото­рый, однако, сложен для практического использования и затрудняет получение обобщенных харак­теристик динамических свойств ППН, необходимых для разработки замкнутых систем управле­ния ППН. Предлагается методика анализа динамики резонансного ППН в режиме прерывистого тока (РПТ), основанная на разделении процессов на быстрые (в резонансном контуре) и медленные (в цепи выходного фильтра с нагрузкой) в сочетании с методом усреднения. Предложена упрощен­ная методика расчета процессов в ППН, по которой определяется среднее значение тока в LC-контуре за полпериода переключений и затем используется для расчета напряжения на кон­денсаторе LC-контура в конце полупериода при известном значении этого напряжения в начале полупериода, а также для расчета процесса в выходной цепи ППН. Проведена линеаризация дина­мической модели ППН, в результате которой получены дискретные структурные модели, пригод­ные для синтеза системы управления ППН, а также простая непрерывная модель. Достоверность результатов проверяется определением по предложенной методике параметров установившегося режима и их сравнением с ранее полученными результатами.

Ключевые слова


резонансный преобразователь постоянного напряжения; фазовое регулирование; методика расчета процессов; динамические модели; разностное уравнение LC-контура; линеаризация; линеаризованные структурные модели

Полный текст:

PDF

Литература


Белов Г.А. Анализ характеристик резонансного преобразователя с фазовым регулированием методом основной гармоники. – Материалы ХI Всероссийской конф. «Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике (ИТЭЭ-2018)». Чебоксары: Изд-во Чувашского университета, 2018, с. 39—48.

Белов Г.А., Серебрянников А.В., Павлова А.А. Анализ и расчет характеристик установившегося режима в преобразователе постоянного напряжения с последовательным резонансным инвертором. — Практическая силовая электроника, 2015, № 4 (60), с. 27—37.

Белов Г.А. Высокочастотные тиристорно-транзисторные преобразователи постоянного напряжения. М.: Электроатомиздат, 1987, 120 с.

Sam Abdel-Rahman. Resonant LLC Converter: Operation and Design. Application Note AN2012-09, 2012, Infineon Technologies North America (ITNA) Corp. [Электрон. ресурс] www.infineon.com. (дата обращения 18.09.2018).

Silvio De Simone. LLC Resonant Half-Bridge Converter Design Guideline. Application Note AN2450, 2014. [Электрон. pесурс] www.st.com. (дата обращения 21.09.2018).

Бутенин Н.В., Неймарк Ю.И., Фуфаев Н.Л. Введение в теорию нелинейных колебаний: Учебное пос. для втузов. М.: Наука, 1987, 384 с.

Бесекерский В.А. Цифровые автоматические системы. М.: Наука, 1976, 576 с.

Шипилло В.П., Долбня В.Т., Зезюлькин Г.Г. Импульсная модель однофазного автономного инвертора. — Электричество, 1978, № 11, с. 37—43.

Белов Г.А. Теория импульсных преобразователей. Чебок­сары: Изд-во Чувашского государственного университета, 2016, 310 с.

Косякин А.А., Шамриков Б.М. Колебания в цифровых автоматических системах. М.: Наука, 1983, 336 с.

Belov G.A. Materialy XI Vserossiyskoy konf. «Informatsionnye tekhnologii v elektrotekhnike i elektroenergetike (ITEE—2018)» — in Russ. (Proceedings of the 11th All-Russia Conference «Information Technologies in Electrical and Electric Power Engineering (ITEE-2018). Cheboksary, Chuvash University, 2018, pp. 39—48.

Belov G.A., Serebryannikov A.V., Pavlova A.A. Prakticheskaya silovaya elektronika — in Russ. (Practical Power Electrical Engineering), 2015, No. 4 (60), pp. 27—37.

Belov G.A. Vysokochastotnye tiristorno-tranzistornye preobrazovateli postoyannogo napryazheniya (High-Frequency Thyristor-Transistor DC Voltage Converters). Moscow, Elektroatomizdat, 1987, 120 p.

Sam Abdel-Rahman. Resonant LLC Converter: Operation and Design. Application Note AN2012-09, 2012, Infineon Technologies North America (ITNA) Corp. [Electron. resurs] www.infineon.com. (Data obrashcheniya 18.09.2018).

Silvio De Simone. LLC Resonant Half-Bridge Converter Design Guideline. Application Note AN2450, 2014. [Electron resurs] www.st.com. (Data obrashcheniya 21.09.2018).

Butenin N.V., Neymark Yu.I., Fufaev N.L. Vvedeniye v teoriyu nelineynykh kolebaniy (Introduction to the Nonlinear Oscillations Theory). Moscow, Nauka, 1987, 384 p.

Besekerskiy V.A. Tsifrovye avtomaticheskiye sistemy (Digital automatic systems). Moscow, Nauka, 1976, 576 p.

Shipilov V.P., Dolbnya V.T., Zezyul’kin G.G. Elektrichestvo — in Russ. (Electricity), 1978, No. 11, pp. 37—43.

Belov G.A. Teoriya impul’snykh preobrazovateley (Theory of Impulse Converters). Cheboksary, Chuvash State University, 2016, 310 p.

Kosyakin A.A., Shamrikov B.M. Kolebaniya v tsifrovykh avtomaticheskikh sistemakh (Oscillations in Digital Automatic Systems). Moscow, Nauka, 1983, 336 p.




DOI: http://dx.doi.org/10.24160/0013-5380-2019-5-33-46

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Bookmark and Share