Дослідження багатофазних імпульсних перетворювачів з силовими каналами резонансного типу і розробка методики їх проектування

9. Гурков В.Г., Малявин И. П. К методике автоматизированного проектирования многофазных импульсных преобразователей. - Труды VIII Междунар.

научно-практ. конф. “Системы и средства передачи и обработки информации” (ССПОИ-2004). - Одесса. - ОНАС им. А.С. Попова, 7-12 сентября 2004 г. - С. 115.

10. Гурков В.Г., Русаловский В. Б. Программа для исследования электрических процессов резонансных преобразователей. - Труды VIII Междунар.

научно-практ. конф. “Системы и средства передачи и обработки информации” (ССПОИ-2004). - Одесса. - ОНАС им. А.С. Попова, 7-12 сентября 2004 г. - С. 116.

11. Гурков В.Г. К показателям качества резонансных многофазных импульсных преобразователей. - Труды IХ Междунар. научно-практ. конф. “Системы и средства передачи и обработки информации” (ССПОИ-2005). - Черкассы. - Черкасский гос. техн. ун-тет, 5-10 сентября 2005 г. - С. 72-73.

АНОТАЦІЯ

Гурков В. Г. Дослідження багатофазних імпульсних перетворювачів із силовими каналами резонансного типу і розробка методики їхнього проектування. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.12.17 - радіотехнічні та телевізійні системи. Одеська національна академія зв'язку ім. А.С. Попова. - Одеса, 2006.

Дисертація присвячена дослідженню багатофазних імпульсних перетворювачів (БІП) із силовими каналами (СК) резонансного типу для пристроїв електроживлення і систем електропостачання радіотехнічних, телевізійних і телекомунікаційних систем.

Розроблено математичні моделі електричних процесів, що дозволяють проводити розрахунки електричних і конструктивних параметрів перетворювачів постійної напруги (ППН): в окремо узятому СК резонансного типу й у ППН модульної структури, узагальнені щодо основних типів схем СК, і щодо режимів роботи СК. Розроблено методики, алгоритми і програми розрахунку електричних процесів для автоматизованого дослідження резонансних ППН. Виконано дослідження основних параметрів резонансних ППН, зроблена порівняльна оцінка показників якості ППН з однофазним і багатофазним принципами функціонування; виявлені їхні специфічні особливості. Розроблено методику автоматизованого проектування резонансних БІП за критерієм мінімального обсягу при забезпеченні заданої якості вихідної напруги, що сприяє практичної реалізації таких пристроїв з поліпшеними масогабаритними показниками.

Ключові слова: БІП із силовими каналами резонансного типу, електричні процеси, силові канали з послідовним включенням навантаження й елементів резонансного контуру, силові канали з паралельним підключенням навантаження до конденсатора резонансного контуру.

АННОТАЦИЯ

Гурков В. Г. Исследование многофазных импульсных преобразователей с силовыми каналами резонансного типа и разработка методики их проектирования. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.12.17 - радиотехнические и телевизионные системы. Одесская национальная академия связи им. А.С. Попова. - Одесса, 2006.

Диссертация посвящена исследованию многофазных импульсных преобразователей (МИП) с силовыми каналами (СК) резонансного типа с последовательным и параллельным включением нагрузки и элементов резонансного контура для устройств электропитания и систем электроснабжения радиотехнических, телевизионных и телекоммуникационных систем, и разработке, на базе полученных результатов исследования, методики автоматизированного проектирования систем и устройств с многофазным принципом преобразования электроэнергии с улучшенными массогабаритными показателями.

Показаны преимущества использования ППН с резонансными СК, по сравнению с преобразователями с ШИМ-регулированием - меньшие коммутационные потери и уровень высокочастотных помех.

Совмещение достоинств резонансного и многофазного принципов преобразования электроэнергии позволяет снизить требования к параметрам сглаживающих фильтров и ограничить потери в открытом состоянии силовых коммутирующих элементов таких ППН.

Разработаны математические модели, описывающие электрические процессы и позволяющие проводить расчеты электрических и конструктивных параметров преобразователя: в отдельно взятом СК резонансного типа и в преобразователе модульной структуры с резонансными СК, обобщенные относительно основных типов схем СК, и относительно режимов работы СК.

Разработаны методики, алгоритмы и программы расчета электрических процессов ППН модульной структуры с СК резонансного типа для автоматизированного исследования устройств и систем электропитания с заданными показателями качества: определения основных параметров электрических процессов ППН; исследования зависимостей параметров ППН (показателей качества); влияния числа силовых каналов на параметры преобразователя.

Выполнены исследования основных параметров импульсных ППН модульной структуры с резонансными СК, произведена сравнительная оценка показателей качества преобразователей с однофазным и многофазным принципами функционирования; выявлены их специфические особенности: - показано, что в МИП с увеличением числа СК фильтрующие свойства возрастают как на входе, так и на выходе преобразователя; - показано, что при нарушении идентичности электрических процессов в силовых каналах фильтрующие свойства МИП ухудшаются, но и в этом случае их преимущество перед ППН с однофазным принципом преобразования электроэнергии сохраняется.

Предложены структуры и принципы построения устройств и систем электропитания с использованием многофазных импульсных ППН с резонансными силовыми каналами. Предложены схемотехнические решения по реализации устройств управления резонансными ППН с многофазным принципом преобразования и систем электропитания на их основе, приведено описание работы.

Разработана методика автоматизированного проектирования МИП с СК резонансного типа по критерию минимального объема при обеспечении заданного качества выходного напряжения, способствующая практической реализации таких устройств с улучшенными массогабаритными показателями.

Ключевые слова: МИП с силовыми каналами резонансного типа, электрические процессы, силовые каналы с последовательным включением нагрузки и элементов резонансного контура, силовые каналы с параллельным подключением нагрузки к конденсатору резонансного контура.

ANNOTATION

Thesis on competition of a scientific degree of the engineering science candidate on a speciality 05.12.17 - radio engineering and television systems. The Odessa National Telecommunication Academy named after A.S. Popov. - Odessa, 2006.

The thesis is devoted to a research of multiphase pulse converters (MPC) with powered channels (PC) of a resonance type for devices of the power supply and electrical power systems of radio engineering, television and telecommunication systems. The mathematical models of electrical processes permitting to conduct calculations electrical and design data of constant voltage converters (CVC) are designed: in separately taken PC of a resonance type and in CVC of a module structure, generalized rather basic types of the PC schemes, and concerning mode of operations PC. The procedures, algorithms and programs of calculation of electrical processes for the research resonance CVC are designed. The researches of a leading particulars resonance CVC are executed, the comparative estimation of figure of merits CVC with single-phase and multiphase principles of operation is manufactured; their particular features are detected. The procedure of design augmented by computer resonance MPC by measure of minimum volume is designed at security of given quality of an output voltage contributing to practical embodying of such devices with the improved weight-dimension factors.

Keywords: MPC with powered channels of a resonance type, electrical processes, powered channels with series connection of a load and elements of a resonance circuit, powered channels with parallel hook up of a load to the capacitor of a resonance circuit.

СКОРОЧЕННЯ І ПОЗНАЧЕННЯ, ПРИЙНЯТІ В АВТОРЕФЕРАТІ

РЕА - радіоелектронна апаратура

СЕЖ - система електроживлення

ПЕЕ - перетворювач електричної енергії

ППН - перетворювач постійної напруги

СК - силовий канал

БІП - багатофазний імпульсний перетворювач

ОІП - однофазний імпульсний перетворювач

ДПЕ - джерело первинного електроживлення

ПЗ - програмне забезпечення

ПМ - програмний модуль

N - кількість силових каналів

k - порядковий номер силового каналу (наприклад: 1-й, …, k-й,…N-й СК)

P_н - потужність навантаження перетворювача

Т - період перетворення електричної енергії (T=1/f, f - частота комутації)

t_ск - часовий зсув електричних процесів k-го силового каналу відносно початку координат

Размещено на Allbest.ru