regulationgmail企业邮箱
gmail企业邮箱 时间:2021-01-28 阅读:(
)
ВведениеПреобразователипостоянногонапряжения,обеспечивающиепроизвольноесогласованиеуровнейвходногоивыходногонапряженийзасчетвведениявструктурутрансформатора,широкоизвестны[1,2]инаходятприменениевомногихнаправленияхэлектроники,втомчислевсолнечнойэнергетике[3,4].
Вчастности,внашейстранепроизводятсяпопыткиприменениятакихпреобразователейвсистемахэлектропитаниякосмическихаппаратов[5–8],вместоширокоиспользуемыхсистемэлектропитаниянабазебестрансформаторныхпреобразователейпостоянногонапряжения[9,10].
Приэтом,ввидутого,чтосолнечнаябатареянаразныхучасткахвольтампернойхарактеристики(ВАХ)можетиметьсвойствакакисточниОсиповА.
В.
идр.
Обеспечениеблагоприятногопереключениятранзисторовинверторатокав.
.
.
C.
138–145138УДК621.
314ОБЕСПЕЧЕНИЕБЛАГОПРИЯТНОГОПЕРЕКЛЮЧЕНИЯТРАНЗИСТОРОВИНВЕРТОРАТОКАВПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯХСОЗВЕНОМПОВЫШЕННОЙЧАСТОТЫОсиповАлександрВладимирович,канд.
техн.
наук,зав.
лаб.
НИИавтоматикииэлектромеханикиприТомскомуниверситетесистемуправленияирадиоэлектроники,Россия,634050,г.
Томск,пр.
Ленина,40.
Email:ossan@mail.
ruШиняковЮрийАлександрович,дртехн.
наук,директорНИИкосмическихтехнологийТомскогоуниверситетасистемуправленияирадиоэлектроники,Россия,634050,г.
Томск,пр.
Ленина,40.
Email:shua@main.
tusur.
ruОттоАртурИсаакович,мл.
науч.
сотр.
НИИкосмическихтехнологийТомскогоуниверситетасистемуправленияирадиоэлектроники,Россия,634050,г.
Томск,пр.
Ленина,40.
Email:ottoai@mail.
ruЧернаяМарияМихайловна,мл.
науч.
сотр.
НИИкосмическихтехнологийТомскогоуниверситетасистемуправленияирадиоэлектроники,Россия,634050,г.
Томск,пр.
Ленина,40.
Email:cmm91@inbox.
ruТкаченкоАлександрАлександрович,канд.
техн.
наук,зав.
отделомНИИавтоматикииэлектромеханикиприТомскомуниверситетесистемуправленияирадиоэлектроники,Россия,634050,г.
Томск,пр.
Ленина,40.
Email:aem@tusur.
ruАктуальностьработыопределяетсянеобходимостьюуменьшениядинамическихпотерьвтранзисторахпреобразователясозвеномповышеннойчастотынаосноверегулируемогоинверторатока.
Цельработы:анализкоммутационныхпроцессовврегулируемоминверторетока,разработкасхемыиспособарегулированиявыходноготока,обеспечивающихбезопаснуютраекториюпереключениясиловыхтранзисторов.
Методыисследованияоснованынаобщихположенияхтеорииэлектрическихцепей,теорииалгебраическихуравнений,вычислительныхметодахииспользованиисовременныхинструментальныхсистемиметодовматематическогомоделирования.
Результаты.
Рассмотреныкоммутационныепроцессыприрезонансномпереключениитранзисторовинверторатокавпреобразователесозвеномповышеннойчастоты.
Показано,чтоблокирующиедиодыинвертораограничиваютамплитудурезонансныхколебанийтокатранзисторовнауровнетокавходногодросселя.
Исключениеблокирующихдиодовивключениеобратныхдиодовтранзисторовприводитквозможностиреверсатокакоммутирующегодросселяисущественномузавышениютокатранзисторов,определяемомувэтомслучаебалансоммощностиреактивныхэлементовкоммутационногоконтура.
Исследованыкоммутационныепроцессытранзисторовинвертораприфазовомрегулированиивыходноготока,приэтомустановлено,чтонаинтервалезакорачиваниявходногоисточникатоктранзисторасостоитизсоставляющейтокасамогоисточникапитанияисоставляющейтока,накопленноговкоммутирующихдросселяхприразрядеконденсаторавключаемоготранзистора.
Показано,чтомаксимальныйтоктранзисторовопределяетсясоотношениемволновогосопротивлениякоммутирующегоконтураисопротивлениянагрузки.
Составленыуравненияэнергобаланса,наосновекоторыхполученысоотношения,позволяющиеопределитьмаксимальныезначенияэлектрическихпараметровтранзисторов.
Сделанывыводы,проведенообсуждениеполученныхрезультатов.
Ключевыеслова:Инвертортока,коммутационныепроцессы,динамическиепотери,коммутирующийрезонансныйконтур,безопасноепереключениетранзисторов.
канапряжения,такиисточникатока,могутприменятьсясоответственнокакинверторынапряжения[7],такиинверторытока[8].
СопоставлениеэнергетическиххарактеристикуказанныхвариантовреализациипреобразователявреальныхдиапазонахизмененияВАХсолнечнойбатареипоказалоэффективностьименносистемнаосновеинверторетока.
Однакоприпостроениисистемынаосновеклассическогоинверторатокавегоключахприсутствуютблокирующиеобратнуюпроводимостьдиоды,существенноувеличивающиестатическиепотерииухудшающиеКПДпреобразователя,чтокрайненежелательноприпостроениисистемэлектропитаниякосмическихаппаратов.
Поэтомуфункциюблокирующихдиодоввпреобразователяхсвыходомнапостоянномтокевыполняютдиодывыходноговыпрямителя[8].
Другимважнымнаправлениемминимизациипотерьвпреобразователеявляетсяуменьшениекоммутационныхпотерьприпереключениитранзисторов,обеспечиваемоепутемихбезопасногопереключения,включенияпринуленапряжения(ZVS)ивыключенияпринулетока(ZCS),реализациянепосредственногопреобразователяповышающеготипасмягкойкоммутациейрассмотренав[11,12].
Впреобразователяхсозвеномповышеннойчастотынаинверторенапряжениядляобеспечениябезопасноговыключениятранзисторовтрадиционноприменяетсяпараллельноевключениеконденсаторов,демпфирующихпроцессвыключениятранзисторов.
Приэтомнаинтервалекоммутационнойпаузыэтиконденсаторывступаютврезонанссиндуктивностьюрассеяниятрансформатора,формируемыеприэтомгармоническиеколебаниянапряженияназакрытомтранзисторевопределенныемоментывремениобеспечиваютусловиядляZVS[13].
Другойспособсостоитвформированииколебанийвдополнительномконтуре[14].
Коммутационныепроцессывинверторетокадлярезонансныхсхемсвыходомнапеременномтокеисследованыв[15–17],дляпреобразователейсвыходомнапостоянномтокеипромежуточнымзвеномвысокойчастотымягкоепереключениеформируетсяспомощьюрезонансныхконтуров[18–20].
Приэтомзначенияпараметровреактивныхэлементоврезонансногоконтураменяютсяпогармоническомузаконуиформируютблагоприятныеусловиядляпереключениялишьвопределенныемоментывремени,чтозатрудняетреализациюплавногорегулированиявыходноготока.
Например,в[19,20]этазадачарешаетсявведениемдополнительноготранзистора,подключающеговтребуемыемоментывременинавходинвертораконденсаторклампиобрывающегоколебательныйпроцесс.
Такимобразом,исследованиекоммутационныхпроцессоввинверторетокаприегоработенавыпрямительиразработкаспособовбезопасногопереключениятранзистороввэтихсхемахявляетсяцельюнастоящейработы.
НерегулируемаясхемаинверторатокаНакоммутационныепроцессывинверторетокаоказываетбольшоевлияниеспецификаегоработы,вчастности,вотличиеотинверторанапряжения,винверторетокакоммутационнаяпаузаформируетсяпутемодновременноговключениявсехтранзисторовинвертора,чтопозволяетзакоротитьвходнойисточник.
ДляминимизациипотерьпривключениипоследовательностранзисторамивводятсякоммутирующиедросселяL1L4,затягивающиефронттоканавключаемомтранзисторе,иконденсаторCр,обеспечивающийформированиерезонансныхколебанийнаинтервалекоммутационнойпаузы(рис.
1,а).
ПринципработысхемыпоясняетсядиаграммамитоковинапряженийтранзисторовинверторатокаскоммутирующимидросселямиL1=L2=L3=L4=1мкГнирезонанснымконденсаторомСр=0,1мкФ,которыеприразныхзначенияхпаузыtpauseпоказанынарис.
1,б,в.
ПривключеннойдиагоналиVT2,VT3ивключениитранзисторовVT1,VT4засчетдросселейпроисходитплавноеувеличениетокавоткрываемыхтранзисторахVT1,VT4иуменьшениевVT2,VT3,чтоприводиткуменьшениювыходноготокаинвертора.
Сменаполярностипоследнегои,соответственно,дальнейшееизменениетоковтранзисторовпроисходитзасчетразрядарезонансногоконденсатора,токкоторогонеможетпревышатьтокавходногодросселя,т.
к.
черезнегопроходитцепьразряда.
Далеепроцессыопределяютсябалансоммощностиреактивныхэлементов.
Вслучае,представленномнадиаграммах,энергиязаряженногоконденсаторапревышаетэнергиюдросселей,поэтомукмоментуравенстватокаконденсатораитокавходногодросселянаконденсатореостаетсянапряжение,котороезапираетдиодытранзисторовVT1,VT4иразряжаетсятокомвходногодросселячерезтранзисторыVT2,VT3.
ВышесказанноеможноотразитьуравнениемгдеIL–токвходногодросселя;Uвых–выходноенапряжение,приведенноекпервичнойобмоткетрансформатора;EC_discharge–энергияконденсатора,сброшеннаявдроссель.
Следуетотметить,чтоинтервалсбросаэнергиивдроссельявляетсянаиболееблагоприятнымдлявыключениятранзисторовVT1,VT4,таккакихтокравеннулю(рис.
1,б).
ОднакопривключенныхтранзисторахколебательныйпроцесспродолжаетсясамплитудойнапряжениянаконденсатореUk,соответствующейравенствуэнергииконденсатораикоммутирующихдросселей,токитранзисторовприэтомколеблютсясполнойамплитудойтокавходногодросселя22LL,.
22kkULILUI22L_discharge,22CULIEИзвестияТомскогополитехническогоуниверситета.
2015.
Т.
326.
№4139Рис.
1.
Инвертортокасблокирующимидиодамиидиаграммыегоработы:а)схемаинверторатокаскоммутирующимидросселями;б)благоприятноевыключение,паузаtpause=0,6мкс;в)неблагоприятноевыключение,паузаtpause=2,5мксFig.
1.
Currentinverterwithblockingdiodesanddiagramsofitsoperation:a)currentinverterwithswitchingchokes;b)favorableswitchingoff,pausetpause=0,6ms;c)unfavorableswitchingoff,pausetpause=2,5msВданномслучаекоммутационныепотеризависятотмоментавыключения.
Так,например,выключениеприсущественномтоке(рис.
1,в)нежелательно.
Такимобразом,винверторетокаможнореализоватьполностьюблагоприятноепереключениетранзисторов.
Однакостатическиепотеривтакойсхемесущественнывпервуюочередьиззаналичияблокирующихдиодов,установкакоторыхвклассическихсхемахнеобходимадляисключениязакорачиваниянапряжениявыходногоконденсатора.
Вслучаеработыинверторанавыпрямительблокирующиедиодымогутбытьисключеныизсхемы,таккакзакорачиваниювыходногоконденсаторапрепятствуютдиодывыпрямителя.
Схемаинверторатокабезблокирующихдиодовпредставленанарис.
2,а,приотсутствииблокирующихдиодовутранзисторовпоявляетсяобратнаяпроводимостьзасчетработыобратныхдиодов,поэтомукоммутационныепроцессывинверторетокасущественноменяются,диаграммыпредставленынарис.
2,б,в.
Какивслучаесхемынарис.
1,привключениитранзисторовVT1,VT4происходитплавноеперераспределениетоковмеждупарамитранзисторовVT2,VT3иVT1,VT4,однакозасчетобратныхдиодовразрядрезонансногоконденсаторапроисходитполностьюдосниженияегонапряжениядонуля,врезультатечеготоккоммутирующихдросселей,асоответственно,итранзисторовможетсущественнопревышатьтоквходногодросселя.
Такимобразом,амплитудаколебанийнапряжениярезонансногоконденсатораравнаамплитудевыходногонапряжения,приэтомтокколебательногоконтураиззаработыобратныхдиодовопределяетсясоотношениемэнергий,запасенныхвиндуктивностях,поотношениюкэнергиирезонансногоконденсатораИнтервал,накоторомтоккоммутирующихдросселейпревышаеттоквходногодросселя,являетсянаиболееблагоприятнымдлявыключениятранзисторовVT1,VT4,таккакихобратныедиодывэтовремяоткрыты,случайнарис.
2,б.
Однако,еслитранзисторынезапирать,колебательныйпроцесспродолжаетсясамплитудойтокавдросселях,превышающейвходнойтоксоответственноэнергиирезонансногоконденсатора.
Благоприятноговыключенияможнодостичьвмоментыотрицательноготокаключа,т.
е.
приоткрытыхобратныхдиодах(рис.
2,в).
Основнымнедостаткомпредставленныхсхемявляетсяневозможностьреализациирегулированиявыходноготокаинвертора,чтосущественносужаетобластьпрактическогопримененияприведенныхспособовобеспеченияблагоприятнойкоммутации.
ИнвертортокасфазовымрегулированиемПриширотноимпульсномрегулированиивыходноготока,реализуемом,какправило,путемфазовогосдвигауправляющихимпульсовверхнейинижнейпартранзисторов,натактеуправлениякромеинтервалапередачиэнергиивнагрузкуТобразуетсяинтервалзакорачиваниявходногоисточника(1–)Т.
ВыходныепараметрыопределяютсядлительностьюимпульсовтокаL;,UEII22,.
22kkULIIULа/aб/bв/c4,964,98t,мс-30030-30030UCICIVT1,VT4UVT1,VT44,994,97I,АU,I,АU,I,АU,I,АU,Uk4,964,984,97-30030-30030UCICIVT1,VT4UVT1,VT44,99t,мсVT1VT2VT4VT3RHTV1CL1L2L3L4LCPОсиповА.
В.
идр.
Обеспечениеблагоприятногопереключениятранзисторовинверторатокав.
.
.
C.
138–145140Рис.
2.
Инвертортокабезблокирующихдиодовидиаграммыегоработы:а)схемаинверторатокабезблокирующихдиодов;б)благоприятноевыключение,tpause=0,8мкс;в)неблагоприятноевыключение,tpause=2мксFig.
2.
Currentinverterwithoutblockingdiodesanddiagramsofitsoperation:a)currentinverterwithoutswitchingdiodes;b)favorableswitchingoff,pausetpause=0,8s;c)unfavorableswitchingoff,pausetpause=2sгдеЕ–входноенапряжение,т.
е.
инверторработаетврежимеповышениявыходногонапряжения.
Согласноалгоритмуфазовогорегулированиятранзисторыопережающейпарывключаютсяприненулевомнапряжении,атранзисторыотстающейпарывыключаютсяприненулевомтоке,поэтомутранзисторыопережающейпарыдолжныиметькоммутирующиедроссели,атранзисторыотстающейпары–коммутирующиеконденсаторы,соответствующаясхемаприведенанарис.
3.
Рис.
3.
ИнвертортокасфазовымрегулированиемFig.
3.
CurrentinverterwithphasecontrolРаботасхемыотраженанадиаграммах(рис.
4).
ПриоткрытойдиагоналитранзисторовVT2,VT3токвходногодросселязаряжаетвыходнойконденсатор,поистечениидлительностиимпульсазарядноготока(моментвремениt1)происходитотпираниетранзистораVT1иначинаетсяпроцесснарастаниятокавдросселеL1одновременноспроцессомспадатокавL2.
ПослеспадатокатранзистораVT2донуляивозрастаниятокаVT1дономинальногозначения(моментвремениt2)токнагрузкиравеннулю,конденсаторC4транзистораVT4начинаетразряжатьсяпоцепиVD2–VT1–VT3.
ОткрытоесостояниеобратногодиоданаэтоминтервалесоздаетблагоприятныеусловиядлявыключенияVT2ипереходукрежимуоткрытойстойкиVT1,VT3,т.
е.
транзисторVT2выключается.
ПоокончанииразрядаконденсатораC4транзистораVT4(моментвремениt3)открываетсяобратныйдиодэтоготранзистораинакопленныйвпроцессеразрядаконденсаторатокдросселейL1,L2замыкаетсянакороткопоцепиVT1–VT3–VD4–VD2.
Такимобразом,наинтервалезакорачиваниявходногоисточникатоктранзисторовкоротящейстойкиVT1,VT3имеетдвесоставляющие:составляющуювходноготокаILисоставляющуюрезонансноготокакоммутирующихдросселейIrz+,обусловленнуюразрядомдемпфирующегоконденсаторат.
е.
токтранзисторовпревышаеттоквходногодросселяILнавеличинуIrz+,соответствующуюзапасеннойвконденсаторахэнергии.
Балансэнергиинаэтоминтервалеможетбытьотраженуравнением(1)согласнокоторомунаувеличениетокавдросселяхL1,L2кромеэнергииконденсаторазатрачивается222241VTmaxL2rzL_discharge(),222ULIILIEVTmaxLrz+,IIIILVT1VT2VT4VT3RTVCL1L2C3C4а/aб/bв/cIVT1,VT4UVT1,VT4UCICIk4,964,98t,мс-30030-300304,994,97I,АU,I,АU,I,АU,IVT1,VT4UVT1,VT4IVTmax030-30UCICIk4,964,98t,мс0304,994,97-30I,АU,VT1VT2VT4VT3TV1CL1L2L3L4LCИзвестияТомскогополитехническогоуниверситета.
2015.
Т.
326.
№4141энергиявходногодросселяEL_discharge,чтоможновидетьподиаграмменапряжениянавходеинвертораUвх.
Учитывая,чтонаэтоминтервале(t2–t3)энергияконденсатораделитсяпоровнумеждудросселями,таккакнапряжениянанихравны,атоквходногодросселянепротекаетчерездроссельL2,уравнениеможноупроститьИзполученногоуравненияможноопределитьмаксимальноезначениетокавтранзисторахгде=2L/C–волновоесопротивлениекоммутирующегорезонансногоконтураприобменеэнергиеймеждудвумядросселямииоднимконденсатором.
Вэтомсостоянииинверторнаходитсявесьинтервалвремени,соответствующийзакорачиваниювходногодросселя(1–)Т.
ПоокончанииэтогоинтервалавключаетсятранзисторVT4,егообратныйдиодпопрежнемуоткрыт,поэтомувключениеблагоприятноеинадиаграммахизмененийнепроисходит.
ПереходврежимпередачиэнергиивнагрузкупроисходитпривыключениитранзистораVT3(моментвремениt4),приэтомуменьшениединамическихпотерьVT3обеспечиваетконденсаторС3,которыйпослевыключенияначинаетзаряжатьсятокомIС3,накопленнымвиндуктивностяхL1,L2,зарядсопровождаетсяуменьшениемэтихтоков.
ПослезарядаконденсатораС3довыходногонапряжения(моментвремениt5)открываютсядиодывыпрямителяитокначинаетпоступатьвнагрузку.
Процессзарядаконденсатораприпренебрежениизатуханиемтокакоммутирующегоконтураипульсациямивходногодросселяможноотразитьследующимуравнениемэнергобаланса(2)Согласноэтомууравнениюзарядконденсатораосуществляетсякакэнергиейрезонансногоконтура,накопленнойвкоммутирующихдросселях,такиэнергиейвходногодросселяEL_charge.
Крометого,изначальноэнергия,накопленнаявкоммутирующихдросселях,превышаетэнергию,необходимуюдлязарядаконденсаторанавеличинуEL_discharge(1).
Такимобразом,энергия,накопленнаявкоммутирующихдросселях,превышаетэнергию,затрачиваемуюимидлязарядаконденсаторанавеличинуEL_charge+EL_discharge,азначит,зарядконденсаторадовыходногонапряженияпроизойдетзадолгодополногосбросатокарезонансногоконтурапринекоторомтокеНаследующеминтервалеработы(t5–t6)полученныйизбытокэнергииEL_charge+EL_dischargeпередаетсявнагрузку.
ОпределитьвеличинутокаIVTchargeможно,учитывая,чтополовинуэнергиидлязарядаконденсаторС3получаетотдросселяL1,атаккакнапряжениянанихравны,уравнениеможноупроститьоткудаили(3)т.
е.
токполногозарядаконденсатораравенгеометрическойразноститокатранзисторовкоротящейстойкиитокакоммутирующегорезонансногоконтура.
ПослезарядаконденсатораС3донапряженияпитанияоставшийсявдросселяхL1,L2контурныйтоксбрасываетсявнагрузку,вмоментвремениt6токидросселейуменьшаютсядозначенийIL1=ILIL2=0,чтоприводиткзапираниюобратногодиодатранзистораVT2ипереходуврежимпередачиэнергииотвходногоисточника.
Главнымнедостаткомпредставленногоспособаобеспеченияблагоприятнойкоммутациитранзисторовявляетсязавышениеихмаксимальноготокасогласновыражению(3),котороепоотношениюквходномутокубудетвыглядетьследующимобразомВидно,чтодлямаксимальноготокатранзисторовопределяющимявляетсясоотношениесопротивлениянагрузкикволновомусопротивлениюкоммутационногоконтура.
Выводы1.
Винверторетокаскоммутирующимидросселямиивыходнымконденсаторомнаинтервалекоммутационнойпаузыформируютсярезонансныеколебания,обеспечивающиевыключениетранзисторовпринулетока,причемамплитудаколебанийзависитоттипаключейинвертора.
Вчастности,приключахсблокирующимидиодамиамплитудаколебанийтокаограничиваетсявходнымтокоминвертора,априисполненииключейинверторасобратнымидиодамиопределяетсяэнергиейрезонансногоконденсатора.
2.
Реализацияфазовогорегулированиявинверторетокаменяетрежимыкоммутациитранзисторов,поэтомуобеспечениеихблагоприятногопереключениядостигаетсязасчетрезонансногообменареактивнойэнергиеймеждукоммутирующимидросселямиопережающейпарытранзисторовидемпфирующимиконденсаторамиотстающейпарытранзисторов.
Приэтоммаксимальныйтоктранзисторовпревышаеттоквходногодросселянавеличинуреактивноготокакоммутирующегоконтура,определяемогоеговолновымсопротивлением.
VTmaxHVTmaxLL11.
IURIII2VTchargeLLrez2,IIII22VTchargeVTmaxrezIII2221VTmaxVTcharge3(),42LIIUVTchargeLrez-.
III2322221VTmaxVTcharge2rz+rz-L_charge2()().
22ULIILIIE+VTmax,rzLUUIII2242rz.
42ULIОсиповА.
В.
идр.
Обеспечениеблагоприятногопереключениятранзисторовинверторатокав.
.
.
C.
138–1451423.
Вописанномвработеинверторетокасфазовымрегулированиемвкоммутационныхпроцессахчастьэнергиивходногодросселяпоступаетвнагрузкучерезэлементыкоммутационногоконтура.
Энергияпередаетсявкоммутационныйдроссельпривключениитранзистораопережающейпарысогласно(1)ивдемпфирующийконденсаторпривыключениитранзистораотстающейпарысогласно(2).
Послеполногозарядаконденсатораполученнаяотвходногодросселяэнергияпоступаетвнагрузку.
ИзвестияТомскогополитехническогоуниверситета.
2015.
Т.
326.
№4143СПИСОКЛИТЕРАТУРЫ1.
КобзевА.
В.
Многозоннаяимпульснаямодуляция.
Теорияиприменениевсистемахпреобразованияпараметровэлектрическойэнергии.
–Новосибирск:Наука,1979.
–304с.
2.
РозановЮ.
К.
Полупроводниковыепреобразователисозвеномповышеннойчастоты.
–М.
:Энергоатомиздат,1987.
–184с.
3.
Pushpullconverterforhighefficiencyphotovoltaicconversion/P.
Petit,MAillerie.
,J.
P.
Sawicki,J.
P.
Charles//EnergyProcedia.
–2012.
–V.
18.
–P.
1583–1592.
4.
NewarchitectureforhighefficiencyDCDCconverterdedicatedtophotovoltaicconversion/P.
Petit,A.
Zegaoui,J.
P.
Sawicki,M.
Aillerie,J.
P.
Charles//EnergyProcedia.
–2011.
–V.
8.
–P.
688–694.
5.
Системаэлектропитаниякосмическогоаппарата:пат.
Рос.
Федерации№2396666;заявл.
29.
06.
2009;опубл.
10.
08.
10,Бюл.
№22.
–8с.
6.
Способэлектропитаниякосмическогоаппарата:пат.
Рос.
Федерации№2488933;заявл.
13.
10.
2011;опубл.
20.
04.
13.
Бюл.
№21.
–7с.
Рис.
4.
Коммутационныепроцессывинверторетокаприфазовомрегулировании.
L1,L2=1мкГн,С3,С4=50нФ,RH=10Ом,Е=30В,=0,7.
а)полныйтактуправления;б)интервалзакорачиванияисточникаFig.
4.
Switchingprocessesinthecurrentinverteratphasecontrol.
L1,L2=1HY,С3,С4=50nF,RH=10Ohm,Е=30V,=0,7.
a)completecontrolcycle;b)sourceshortingintervalа/aб/bγТ(1-γ)ТUупVT2UупVT105UупVT3UупVT405U,U,UVT4UVT3UVT1UVT2II4I34,974,984,99t,мс040040-40040IVT1IVT3IVT4IVT2U,I,АU,I,АU,I,АtpauseU,U,I,АUупVT305UупVT105ILIrz+Irz-IVTchgIVT2I3UVT4UVT1t2t3t4t54,9804,9824,9830400400-4040t,мс4,981U,I,АU,I,АU,UупVT2UупVT3UI4IVT1UVT2IVT4UVT3IVT3t1t6IОсиповА.
В.
идр.
Обеспечениеблагоприятногопереключениятранзисторовинверторатокав.
.
.
C.
138–145144UDC621.
314FAVORABLESWITCHINGOFTRANSISTORSOFTHECURRENTINVERTERINCONVERTERSWITHTHEHIGHFREQUENCYLINKAleksandrV.
Osipov,TomskStateUniversityofControlSystemsandRadioElectronics,40,Leninavenue,Tomsk,634050,Russia.
Email:ossan@mail.
ruYuriyA.
Shinyakov,TomskStateUniversityofControlSystemsandRadioElectronics,40,Leninavenue,Tomsk,634050,Russia.
Email:shua@main.
tusur.
ruArturI.
Otto,TomskStateUniversityofControlSystemsandRadioElectronics,40,Leninavenue,Tomsk,634050,Russia.
Email:ottoai@mail.
ruMariyaM.
Chernaya,TomskStateUniversityofControlSystemsandRadioElectronics,40,Leninavenue,Tomsk,634050,Russia.
Email:cmm91@inbox.
ruAleksandrA.
Tkachenko,TomskStateUniversityofControlSystemsandRadioElectronics,40,Leninavenue,Tomsk,634050,Russia.
Email:aem@tusur.
ruTherelevanceoftheresearchisdeterminedbytheneedtoreducedynamiclossesintransistorsoftheinverterwithhighfrequencylinkbasedonthecurrentadjustableinverter.
Theaimoftheresearchistosynthesizethecurrentinverterschemeandtodevelopthemethodofitsregulation,providingasafeswitchingoftransistors.
Researchmethodsarebasedonthegeneraltheoryofelectricalcircuits,theoryofalgebraicequations,computingmethodsandtheuseofmoderninstrumentalsystemsandmethodsofmathematicalmodeling.
7.
Системыэлектропитаниякосмическихаппаратовнаосноверегулируемыхпреобразователейспромежуточнымзвеномповышеннойчастоты/А.
В.
Осипов,Ю.
А.
Шиняков,А.
И.
Отто,М.
М.
Черная//ИзвестияТомскогополитехническогоуниверситета.
–2013.
–Т.
323.
–№4.
–С.
126–132.
8.
Системыэлектропитаниякосмическихаппаратовнаосноверегулируемыхинверторовтока/А.
В.
Осипов,Ю.
А.
Шиняков,А.
И.
Отто,М.
М.
Черная,А.
А.
Ткаченко//ИзвестияТомскогополитехническогоуниверситета.
–2014.
–Т.
324.
–№4.
–С.
102–109.
9.
Системыэлектропитаниякосмическихаппаратов/Б.
П.
Соустин,В.
И.
Иванчура,А.
И.
Чернышев,Ш.
Н.
Исляев.
–Новосибирск:ВОНаука,1994.
–318с.
10.
MukundR.
Patel.
Spacecraftpowersystems.
NewYork;Washington,D.
C.
:CRCPress,691p.
URL:http://www.
ereading.
mobi/bookreader.
php/135136/Patel__Spacecraft_Power_Systems.
pdf(датаобращения:15.
01.
2015).
11.
Двухфазныйповышающийпреобразовательсмягкойкоммутациейтранзисторовиособенностиегодинамическихсвойств/Р.
К.
Диксон,Ю.
Н.
Дементьев,Г.
Я.
Михальченко,С.
Г.
Михальченко,С.
М.
Семенов//ИзвестияТомскогополитехническогоуниверситета.
–2014.
–Т.
324.
–№4.
–С.
96–101.
12.
ShengYuTs.
,ChihYangHs.
InterleavedstepupconverterwithasinglecapacitorsnubberforPVenergyconversionapplications//InternationalJournalofElectricalPower&EnergySystems.
–2013.
–V.
53.
–P.
909–922.
13.
ИдрисовИ.
К.
Комбинированныйдвухтрансформаторныйпреобразовательсобратнымключомимягкимвключением:автореф.
дис.
…канд.
техн.
наук.
–Томск,2013.
–22с.
14.
ChanuriCh.
,ShahidI.
,SoibT.
ANewSoftSwitchingPWMDCDCConverterwithAuxiliaryCircuitandCentreTappedTransformerRectifier//MalaysianTechnicalUniversitiesConferenceonEngineering&Technology.
–Malaysia,2013.
–P.
241–247.
15.
СилкинЕ.
М.
Применениенулевыхсхеминверторовтокасквазирезонанснойкоммутацией//Силоваяэлектроника.
–2005.
–№3.
–С.
84–87.
16.
Инвертортока:пат.
Рос.
Федерации№2285325;заявл.
28.
04.
2003;опубл.
10.
10.
2006,Бюл.
№28.
–7с.
17.
МуркинМ.
Н.
,ЗеманС.
К.
,ЯрославцевЕ.
В.
Исследованиекоммутационныхпроцессоввинверторетока//ИзвестияТомскогополитехническогоуниверситета.
–2009.
–Т.
315.
–№4.
–С.
111–116.
18.
РозановЮ.
К.
,НикифоровА.
А.
Высокочастотнаякоммутацияэлектрическихцепейсрезонанснымиконтурами–перспективноенаправлениепреобразовательнойтехники//Электротехника.
–1991.
–№6.
–С.
20–28.
19.
МелешинВ.
И.
,ЯкушевВ.
А.
,ФрейдлинС.
Анализтранзисторногопреобразователятокасмягкойкоммутацией//Электричество.
–2000.
–№1.
–С.
52–56.
20.
PrasannaU.
,AkshayK.
AnalysisandDesignofZeroVoltageSwitchingCurrentFedIsolatedFullBridgeDC/DCConverter//IEEEElectricalandComputerEngineering.
–2011.
–P.
239–245.
Поступила25.
02.
2015г.
REFERENCES1.
KobzevA.
V.
Mnogozonnayaimpulsnayamodulyatsiya.
Teoriyaiprimenenievsistemakhpreobrazovaniyaparametrovelektricheskoyenergii[Multizonalpulsemodulation.
Thetheoryandapplicationinconversionsystemsofelectricenergyparameters].
Novosibirsk,NaukaPubl.
,1979.
304p.
2.
RozanovYu.
K.
Poluprovodnikovyepreobrazovatelisozvenompovyshennoychastoty[Semiconductorconverterswithhighfrequencylink].
Moscow,EnergoatomizdatPubl.
,1987.
184p.
3.
PetitP.
,AillerieM,SawickiJ.
P.
,CharlesJ.
P.
Pushpullconverterforhighefficiencyphotovoltaicconversion.
EnergyProcedia,2012,vol.
18,pp.
1583–1592.
4.
PetitP.
,ZegaouiA.
,SawickiJ.
P.
,AillerieM.
,CharlesJ.
P.
NewarchitectureforhighefficiencyDCDCconverterdedicatedtophotovoltaicconversion.
EnergyProcedia,2011,vol.
8,pp.
688–694.
5.
KudryashovV.
S.
,ElmanV.
O.
,NesterishinM.
V.
,GordeevK.
G.
,GladushchenkoV.
N.
,KhartovV.
V.
,KochuraS.
G.
,SoldatenkoV.
G.
,MelnikovN.
V.
,KozlovR.
V.
Sistemaelectropitaniyakosmicheskogoapparata[Thepowersupplysystemofthespacecraft].
PatentRF,no.
2396666,2010.
6.
KarplyukD.
S.
,KorotkikhV.
V.
,NestirishinM.
V.
,OpеnkoS.
I.
Sposobelectropitaniyakosmicheskogoapparata[Themethodofthespacecraftsupply].
PatentRF,no.
2488933,2013.
7.
OsipovA.
V.
,ShinyakovYu.
A.
,OttoA.
I.
,ChernayaM.
M.
Sistemyelektropitaniyakosmicheskikhapparatovnaosnovereguliruemykhpreobrazovateleyspromezhutochnymzvenompovyshennoychastity[Thepowersystembasedonspacevehiclescontrolledconverterswithintermediatehighfrequencylink].
BulletinoftheTomskPolytechnicUniversity,2013,vol.
323,no.
4,pp.
126–132.
8.
OsipovA.
V.
,ShinyakovYu.
A.
,OttoA.
I.
,ChernayaM.
M.
,TkachenkoA.
A.
Sistemyelektropitaniyakosmicheskikhapparatovnaosnovereguluruemykhinvertorovtoka[Powersupplysystemsofspacecraftbasedonadjustablecurrentinverters].
BulletinoftheTomskPolytechnicUniversity,2014,vol.
324,no.
4,pp.
102–109.
9.
SoustinB.
P.
,IvanchuraV.
I.
,ChernyshevA.
I.
,IslyaevSh.
N.
Sistemyelektropitaniyakosmicheskikhapparatov[Spacecraftpowersupplysystem].
Novosibirsk,NaykaPubl.
,1994.
318p.
10.
MukundR.
Patel.
Spacecraftpowersystems.
NewYork;Washington,D.
C.
:CRCPress,691p.
Availableat:http://www.
ereading.
mobi/bookreader.
php/135136/Patel__Spacecraft_Power_Systems.
pdf(accessed15January2015).
11.
DiksonR.
K.
,DementevYu.
N.
,MikhalchenkoG.
Ya.
,MikhalchenkoS.
G.
,SemenovS.
M.
Dvukhfaznypovyshayushchypreobrazovatelsmyagkoykommutatsieytranzistoroviosobennostiegodinamicheskikhsvoystv[Dynamicpropertiesofatwophaseboostconverterwithsoftswitchingtransistorstechnology].
BulletinoftheTomskPolytechnicUniversity,2014,vol.
324,no.
4,pp.
96–101.
12.
ShengYuTs.
,ChihYangHs.
InterleavedstepupconverterwithasinglecapacitorsnubberforPVenergyconversionapplications.
InternationalJournalofElectricalPower&EnergySystems,2013,vol.
53,pp.
909–922.
13.
IdrisovI.
K.
Kombinirovannydvukhtransformatornypreobrazovatelsobratnymklyuchomimyagkimvklyucheniem.
Kand.
Diss.
[Combinedtwotransformerinverterwithreversekeyandsoftswitching.
Dis.
Kand.
nauk].
Tomsk,2013.
22p.
14.
ChanuriCh.
,ShahidI.
,SoibT.
ANewSoftSwitchingPWMDCDCConverterwithAuxiliaryCircuitandCentreTappedTransformerRectifier.
MalaysianTechnicalUniversitiesConferenceonEngineering&Technology.
Malaysia,2013.
pp.
241–247.
15.
SilkinE.
M.
Primenenienulevykhskheminvertorovtokaskvazirezonansnoykommutatsiey[Applyingazeroinvertercircuitcurrentwithquasiresonantswitching].
Silovayaelectronika,2005,no.
3,pp.
84–87.
16.
SilkinE.
M.
Invertortoka[Thecurrentinverter].
PatentRF,no.
2285325,2006.
17.
MurkinM.
N.
,ZemanS.
K.
,YaroslavtsevE.
V.
Issledovaniekommutatsionnykhprotsessovvinvertoretoka[Studyingswitchingprocessesincurrentinverter].
BulletinoftheTomskPolytechnicUniversity,2009,vol.
315,no.
4,pp.
111–116.
18.
RozanovYu.
K.
,NikiforovA.
A.
Vysokochastotnayakommutatsiyaelectricheskikhtsepeysrezonansnymikonturami–perspektivnoenapravleniepreobrazovatelnoytekhniki[Highfrequencyswitchingofelectriccircuitswithresonantcircuitsisapromisingdirectionintransformativetechnology].
RussianElectricalEngineering,1991,no.
6,pp.
20–28.
19.
MeleshinV.
I.
,YakushevV.
A.
,FreydlinS.
Analiztranzistornogopreobrazovatelyatokasmyagkoykommutatsiey[Analysisofthetransistorcurrentconverterwithasoftswitching].
ElectricalTechnologyRussia,2000,no.
1,pp.
52–56.
20.
PrasannaU.
,AkshayK.
AnalysisandDesignofZeroVoltageSwitchingCurrentFedIsolatedFullBridgeDC/DCConverter.
IEEEElectricalandComputerEngineering,2011.
pp.
239–245.
Received:25February2015.
ИзвестияТомскогополитехническогоуниверситета.
2015.
Т.
326.
№4145Results.
Thepaperconsidersswitchingprocessesincaseofresonantswitchingoftransistorsofthecurrentinverterintheconverterwiththehighfrequencylink.
Itisshownthatblockingdiodesoftheinverterrestrictamplitudeofresonanceoscillationsofcurrentoftransistorsatthelevelofcurrentoftheinputchoke.
Theexceptionofblockingdiodesleadstoessentialupratingofcurrentofthetransistors,definedbybalanceofpowerofreactiveelementsofaresonantcircuit.
Theauthorshavestudiedtheswitchingprocessesoftransistorsoftheinverterincaseofphaseregulationofanoutputcurrent.
Itwasascertainedthatontheintervalofinputsourceshortcircuitthetransistorcurrentconsistsofthesourcecurrentcomponentandcurrentcomponentaccumulatedinswitchingchokesincaseofthecapacitordischarge.
Theauthorsderivedtheenergybalanceequations.
Theywerethebaseforobtainingtheratioswhichallowdefiningthemaximumvaluesofcurrentintransistors.
Theauthorsmadeconclusionsanddiscussedtheresults.
Keywords:Currentinverter,switchingoperations,dynamiclosses,switchingresonantcircuit,safeswitchingoftransistors.
欧路云 主要运行弹性云服务器,可自由定制配置,可选加拿大的480G超高防系列,也可以选择美国(200G高防)系列,也有速度直逼内地的香港CN2系列。所有配置都可以在下单的时候自行根据项目 需求来定制自由升级降级 (降级按天数配置费用 退款回预存款)。由专业人员提供一系列的技术支持!官方网站:https://www.oulucloud.com/云服务器(主机测评专属优惠)全场8折 优惠码:zhuji...
阿里云国际版注册认证教程-免绑卡-免实名买服务器安全、便宜、可靠、良心,支持人民币充值,提供代理折扣简介SunthyCloud成立于2015年,是阿里云国际版正规战略级渠道商,也是阿里云国际版最大的分销商,专业为全球企业客户提供阿里云国际版开户注册、认证、充值等服务,通过SunthyCloud开通阿里云国际版只需要一个邮箱,不需要PayPal信用卡就可以帮你开通、充值、新购、续费阿里云国际版,服务...
快云科技怎么样?快云科技是一家成立于2020年的新起国内主机商,资质齐全 持有IDC ICP ISP等正规商家。云服务器网(yuntue.com)小编之前已经介绍过很多快云科技的香港及美国云服务器了,这次再介绍一下新的优惠方案。目前,香港云沙田CN2云服务器低至29元/月起;美国超防弹性云/洛杉矶CUVIP低至33.6元/月起。快云科技的云主机架构采用KVM虚拟化技术,全盘SSD硬盘,RAID10...
gmail企业邮箱为你推荐
租车平台哪个好想网上租车,选什么平台好?聚酯纤维和棉哪个好聚酯纤维和棉 那个比较暖和啊杀毒软件哪个好最好的杀毒软件?985和211哪个好想问问大学211和985有什么不同吗?三国游戏哪个好玩三国类的游戏哪些好玩点炒股软件哪个好网上买卖股票软件哪个好用云盘哪个好哪个网盘好用 而且下载速度快 还免费美国国际东西方大学明尼苏达大学(是莫瑞斯分校)和美国东北大学 应该去哪一个 是这个方面的专家回答啊!有偏见性的不要说!qq空间登录不上qq空间登不进去 怎么办yy空间登录怎么搞YY空间
过期备案域名查询 vps交流 a5域名交易 openv a2hosting 香港vps99idc 美国主机评论 suspended godaddy域名转出 mysql主机 湖南服务器托管 刀片服务器是什么 php空间推荐 umax120 能外链的相册 空间购买 域名与空间 西安服务器托管 汤博乐 shuangcheng 更多