Ключові слова
field-effect transistor
pulse DC voltage stabilizer
high-frequency magnetic amplifier
saturation choke
efficiency синхронний випрямляч
польовий транзистор
імпульсний стабілізатор постійної напруги
високочастотний магнітний підсилювач
дросель насичення
ефективність
Як цитувати
Анотація
Сформульовано вимоги до напівпровідникових перетворювачів електроенергії з високим рівнем струму навантаження. Проведено огляд джерел за проблемою отримання максимального ККД в стабілізаторах постійної напруги з використанням синхронних випрямлячів на основі сучасних польових транзисторів. Описано запропоновані методи синхронного випрямлення в імпульсному стабілізаторі постійної напруги на основі високочастотних магнітних підсилювачів, які базуються на використанні уже наявних в перетворювачі сигналів та відсутності будь-яких додаткових елементів чи спеціалізованих драйверів в їхній схемотехніці. Описано принцип їхньої роботи, наведено теоретичні осцилограми, які підтверджено експериментально. Приведено результати експериментального дослідження ефективності таких перетворювачів. Зокрема, запропоновано метод синхронного випрямлення в імпульсному стабілізаторі постійної напруги на основі високочастотних магнітних підсилювачів з вихідною потужністю на рівні 300-400 Вт під час живлення його від джерела постійної напруги 310 В (еквівалент мережі промислової частоти) дало можливість отримати ККД на рівні 95 %. Бібл. 21, рис. 9.
Посилання
Liang S.A. Low cost and high efficiency PC power supply design to meet 80 plus requirement. IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT), Chengdu, China, 21-24 April 2008. DOI: https://doi.org/10.1109/ICIT.2008.4608395.
Yaskiv V. The New Methods of Switch Mode Power Supply Designing for Computer Facilities. Proc. of the International Workshop on Intelligent Data Asquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS’2001), Resort Center FOROS, Foros, Crimea, Ukraine, July 1-4, 2001. Pp. 87-90. DOI: https://doi.org/10.1109/IDAACS.2001.941986.
Chen J., Zhu J., Guo Y. Calculation of Power Loss in Output Diode of a Flyback Switching DC-DC Converter. CES/IEEE 5th International Power Electronics and Motion Control Conference, Shanghai, China, 14-16 August 2006. Pp. 1-5. DOI: https://doi.org/10.1109/IPEMC.2006.4778004.
Sekikawa M., Funaki T., Hikihara T. A study on power device loss of DC-DC buck converter with SiC schottky barrier diode. The 2010 International Power Electronics Conference - ECCE ASIA, Sapporo, Japan, 21-24 June 2010. Pp. 1941-1945. DOI: https://doi.org/10.1109/IPEC.2010.5542086.
Senanayake T., Ninomiya T. Auto-reset forward DC-DC converter with self-driven synchronous rectification. PESC Record - IEEE Annual Power Electronics Specialists Conference. Aachen, Germany, 2004. P. 3636. DOI: https://doi.org/10.1109/PESC.2004.1355119.
Hua L., Guo J., Jing X., Luo S. Design considerations for secondary side synchronous rectifier MOSFETs in phase shifted full bridge converters. Proceedings of Twenty Eighth Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), Long Beach, CA, USA, 17-21 March 2013. Pp. 526–531. DOI: https://doi.org/10.1109/APEC.2013.6520260.
Fernandez A., Sebastian J., Hernando M.M., Villegas P., Lamar D.G. Using synchronous rectification for medium voltage applications. PESC Record - IEEE Annual Power Electronics Specialists Conference. Aachen, Germany. 2004. P. 1487. DOI: https://doi.org/10.1109/PESC.2004.1355644.
Yang B., Zhang J. Effect and Utilization of Common Source Inductance in Synchronous Rectification. International Rectifier. Proceeding of Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC 2005). Twentieth Annual IEEE. Austin, TX, USA, 6-10 March 2005. DOI: https://doi.org/10.1109/APEC.2005.1453213.
Mappu S. Control Driven Synchronous Rectifiers in Phase Shifted Full Bridge Converters. 2003. SLUA287. 10 p. URL: https://www.ti.com/lit/an/slua287/slua287.pdf?ts=1615305868353 (accessed at 18.10.2024).
Gu Y., Lu Z., Qian Z., Huang G. A novel driving scheme for synchronous rectifier suitable for modules in parallel. IEEE Transactions on Power Electronics. November 2005. Vol. 20. No 6. Pp. 1287-1293. DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2005.857528.
Fei C., Lee F.C., Li Q. Digital implementation of adaptive synchronous rectifier (SR) driving scheme for LLC resonant converters. Proceedings of Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), Long Beach, CA, USA, 20-24 March 2016. Pp. 322-328. DOI: https://doi.org/10.1109/APEC.2016.7467891.
Amouzandeh M.S., Mahdavikhah B., Prodic A., McDonald B. Digital synchronous rectification controller for LLC resonant converters. Proceedings of Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), Long Beach, CA, USA, 20-24 March 2016. Pp. 329-333. DOI: https://doi.org/10.1109/APEC.2016.7467892.
Linear Technology. Synchronous rectifier driver for forward converters LTC3900. URL: http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/3900fb.pdf (accessed at 18.10.2024).
Yaskiv A.V., Yaskiv V.I. DC voltage stabilizer. Patent of Ukraine № 112230, 2018. (Ukr)
Yaskiv A.V., Yaskiv V.I. DC voltage stabilizer. Patent of Ukraine № 112231, 2016. (Ukr)
Harada K., Nabeshima T. Applications of magnetic amplifiers to high-frequency DC-to-DC converters. Proceedings of the IEEE. April 1988. Vol. 76. No 4. Pp. 355-361. DOI: https://doi.org/10.1109/5.4422.
Austrin L. On Magnetic Amplifiers in Aircraft Applications. Sweden: Royal Institute of Technology, 2007. 98 p.
Wen C.C., Chen C.L., Chen W., Jiang J. Magamp post regulation for flyback converter. IEEE 32nd Annual Power Electronic Specialists Conference, Vancouver, BC, 17-21 June, 2001. Pp. 333–338. DOI: https://doi.org/10.1109/PESC.2001.954042.
Yaskiv V., Martseniuk A., Yaskiv A., Yurchenko O., Yavorskyy B. Modular High-Frequency MagAmp DC-DC Power Converter. 9th International Conference on Advanced Computer Information Technologies (ACIT), Ceske Budejovice, Czech Republic, 05-07 June 2019. Pp. 213-216. DOI: https://doi.org/10.1109/ACITT.2019.8780090.
Yaskiv V., Yaskiv A., Yurchenko O. Synchronous Rectification in High-Frequency MagAmp Power Converters. Proceedings of International conference Advanced Computer Information Technologies (ACIT), Ceske Budejovice, Czech Republic, 01-03 June 2018. Pp. 128-131.
Yaskiv V., Yurchenko O., Martseniuk A., Yaskiv A. Synchronous Rectifier in High-Frequency 24V/15A MagAmp Power Converter. IEEE 4th International Conference on Intelligent Energy and Power Systems (IEPS). Istanbul, Turkey, 07-11 September 2020. Pp. 113–117. DOI: https://doi.org/10.1109/IEPS51250.2020.9263190.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2024 Array