ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЫШАЮЩЕГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА БАЗЕ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО ИНТЕГРИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОМПОНЕНТА

Авторы

  • Роман Вячеславович Кириллов
  • Радмир Рифович Афлятунов
  • Петр Игоревич Васильев
  • Регина Тагировна Хазиева

Аннотация

Актуальность
Повысить надежность и эффективность систем преобразования
электрической энергии, снизить их массу и габариты позволяют
методы функциональной интеграции дискретных электрических и
электромагнитных компонентов. Авторами предложено схемотехни-
ческое решение, основанное на замене некоторых отдельных дис-
кретных компонентов повышающего преобразователя постоянного
напряжения на многофункциональный интегрированный электромаг-

нитный компонент (МИЭК). Компонент выполняет функции катушки
индуктивности и фильтрующего конденсатора.
Цель исследования
В данной статье разработан повышающий преобразователь посто-
янного напряжения на базе многофункционального интегрированно-
го электромагнитного компонента.
Основной задачей является разработка повышающего преобразо-
вателя постоянного напряжения на базе многофункционального инте-
грированного электромагнитного компонента.
Методы исследования
В данном исследовании использованы следующие методы: изуче-
ние научной литературы и компьютерное моделирование в среде
Matlab.
Результаты
Разработана компьютерная модель повышающего преобразова-
теля постоянного напряжения на базе МИЭК в программном ком-
плексе Circuit Simulator. Получены графики выходного напряжения.
Проанализированы схемы повышающих преобразователей постоян-
ного напряжения. Собрана схема повышающего преобразователя
постоянного напряжения на базе МИЭК. Сняты осциллограммы
выходного напряжения. Проведен анализ компьютерной модели и
лабораторного испытательного образца. Выполнен комплекс работ
по улучшению выходных характеристик повышающего преобразо-
вателя на основе МИЭК. Выбрана оптимальная схема для реализа-
ции замены катушки индуктивности и фильтрующего конденсатора
на многофункциональный интегрированный электромагнитный
компонент. Проведенные лабораторные исследования подтвердили
работоспособность МИЭК в качестве замены отдельных дискрет-
ных компонентов схемы повышающего преобразователя постоянно-
го напряжения. Определен оптимальный режим работы повышаю-
щего преобразователя на основе МИЭК, позволяющий расширить
диапазон выходного напряжения и снизить пульсации. Расширение
диапазона выходного напряжения осуществимо благодаря околоре-
зонансному либо резонансному режиму работы преобразователя,
что возможно благодаря с

Библиографические ссылки

Андриянов А.И. Проектирование импульс-

ных преобразователей постоянного напряжения

с учетом динамических нелинейностей //

Электротехнические системы и комплексы.

№ 2 (51). С. 39-44. doi: 10.18503/2311-

-2021-2(51)-39-44.

Володин Е.В., Осипов О.И. Экспе-

риментальное исследование повышающего

DC-DC преобразователя // Электротехнические

системы и комплексы. 2019. № 3 (44). С. 47-52.

doi: 10.18503/2311-8318-2019-3(44)-47-52.

Дунаев М.П., Довудов С.У. Сравнение

энергетических показателей импульсных преоб-

разователей постоянного тока по результатам

имитационного компьютерного моделирования

// Электротехнические системы и комплексы.

№ 1 (50). С. 35-41. doi: 10.18503/2311-

-2021-1(50)-35-41.

Huynh D. M., Ito Y., Aso S., Kato K., Teraoka

K. New Concept of the DC-DC Converter

Circuit Applied for the Small Capacity Uninterruptible

Power Supply // 2018 International

Power Electronics Conference (IPEC-Niigata 2018

-ECCE Asia). 2018. P. 3086-3091. doi: 10.23919/

IPEC.2018.8507821.

Dasari R. K., Immanuel D. G. Comprehensive

Review of Single Switch DC-DC Converters for

Voltage Lift in RES Application // 2018 International

Conference on Power, Energy, Control and

Transmission Systems (ICPECTS). 2018. P. 281-

, doi: 10.1109/ICPECTS.2018.8521598.

Liya P.F., Aathira K.V. A Coupled Inductor

Buck-Boost DC-DC Converter with Wide Voltage

Conversion Range // 2014 International Conference

on Circuits, Power and Computing Technologies

[ICCPCT-2014]. 2014. P. 708-713. doi: 10.1109/

ICCPCT.2014.7054817.

Саттаров Р.Р., Хазиева Р.Т., Хабибул-

лин Т.Р., Горшенин А.И. Исследование понижа-

ющего преобразователя на базе многофункцио-

нального интегрированного электромагнитного

компонента // Электротехнические комплексы и

системы: сб. междунар. науч.-практ. конф. Уфа:

УГАТУ, 2020. С. 71-77.

Бутырин П.А., Гусев Г.Г., Михеев Д.В.,

Сиренко В.В., Шакирзянов Ф.Н. Разработка

математической модели и анализ особенностей

режимов индуктивно-емкостного преобразова-

теля на основе каткона // Вестник Московского

энергетического института. 2018. № 4. С. 81-88.

Muntean N., Gavris M., Cornea O. Dual Input

Hybrid DC-DC Converters // 2011 IEEE EUROCON

- International Conference on Computer as a Tool.

P. 1-4. doi: 10.1109/EUROCON.2011.5929268.

Porselvi T., Arounassalame M. A Novel

Single Switch High Gain DC-DC Converter // 2018

th IEEE India International Conference on Power

Electronics (IICPE). 2018. P. 1-6. doi: 10.1109/

IICPE.2018.8709508.

Конесев С.Г., Хазиева Р.Т. Анализ стаби-

лизационных свойств индуктивно-емкостных

преобразователей при различных способах под-

ключения гибридных электромагнитных элемен-

тов // Электротехнические системы и комплексы.

№ 1(34). С. 49-55. doi: 10.18503/2311-8318-

-1(34)-49-55.

Барсуков В.К. Исследование искажения

формы напряжения в точке подключения выпря-

мителя с емкостным фильтром // Известия выс-

ших учебных заведений. Проблемы энергетики.

№ 9-10. С. 52-60.

Малев Н.А., Погодицкий О.В., Козел-

ков О.В., Малацион А.С. Цифровой алгоритм

контроля функционирования электромеханиче-

ского преобразователя постоянного тока //

Известия высших учебных заведений. Проблемы

энергетики. 2022. Т. 24. № 1. С. 126-140. doi:

30724/1998-9903-2022-24-1-126-140.

Garg M.M., Hote Y.V., Pathak M.K., Behera

L. An Approach for Buck Converter PI Controller

Design Using Stability Boundary Locus // IEEE/

PES Transmission and Distribution Conference and

Exposition (TD). IEEE. 2018. P. 1-5. doi: 10.1109/

TDC.2018.8440291.

Конесев С.Г., Хазиева Р.Т. Математическое

и физическое моделирование индуктивно-

емкостных преобразователей // Электричество.

№ 1. С. 32-38. https://doi.org/10.24160/0013-

-2020-1-32-38.

Загрузки