Wyniki 1-7 spośród 7 dla zapytania: authorDesc:"JACEK KACZMAREK"

Small-signal model of BumbleBee output voltage controller for DC/DC Converter. Stability analysis of BumbleBee method.

Czytaj za darmo! »

Artykuł przedstawia model małosygnałowy i analizę stabilności nowej cyfrowej metody sterowania przetwornicami DC/DC BumbleBee (Trzmiel). W metodzie tej napięcie wyjściowe przetwornicy stabilizowane jest pośrednio, poprzez utrzymywanie na stałym poziomie ilości energii elektrycznej zgromadzonej w elementach L i C przetwornicy. Przewidywane dobre właściwości metody zostały potwierdzone wynikami badań symulacji komputerowych oraz testami przeprowadzonymi na zbudowanej przetwornicy Buck sterowanej przez procesor TMS320F28335, przeznaczony do zastosowań w energoelektronice. (Małosygnałowy model regulatora napięcia przetwornicy DC/DC - projekt BumbleBee. Analiza stabilności metody). Abstract. During two previous MIXDES conferences author presented new method of controlling DC/DC converters, which uses law of conservation of energy. Developed theory was confirmed by both simulation results and measurements conducted on the constructed prototype. Now in the following paper, the small-signal model of the proposed controller is presented along with proof of stability for presented method of stabilization of converter’s output voltage. In the paper the results of measurements that allow determination of the accuracy of the model are also presented. Słowa kluczowe: przetwornica DC/DC, cyfrowe sterowanie przetwornicą DC/DC, model małosygnałowy, stabilność metody. Keywords: circuit stability analysis, converter’s work model BumbleBee controller, digital power control, DC/DC. Introduction The idea behind BumbleBee method assumes, that the output voltage of the DC/DC converter can be stabilized indirectly, by stabilizing amount of energy accumulated in the DC/DC converter. Earlier papers presented by author [2]-[8] contained results of simulations of such circuit and the prototype characteristics measurements [9-11]. Measurement results were agreeable with simulations and both confirmed author’s assumptions. Up till now the analytica[...]

Porównanie nowej metody sterowania przetwornicami DC/DC z metodą sterowania wykorzystującą kontrolę prądu cewki

Czytaj za darmo! »

Opisywane w literaturze układy sterowania pracą przetwornic są najczęściej realizowane jako regulatory PID, uwzględniające tylko jedną zmienną stanu (napięcie na kondesatorze) lub dodatkowo prąd cewki konwertera [3-6]. Rozwiązania te są skuteczne w otoczeniu przewidywanego punktu pracy, a jego zmiana powoduje pogorszenie właściwości stabilizowanego napięcia wyjściowego [2]. Na VI Krajowej K[...]

Nowa idea sterowania przetwornicami DC/DC

Czytaj za darmo! »

W ostatnich latach są prowadzone intensywne badania układów przetwarzających energię, szczególnie przetwornic DC/DC. Opisywane w literaturze metody sterowania napięciem wyjściowym przetwornic oraz modele tych układów zależą od typu układu, trybu (CCM, DCM) i punktu pracy przetwornicy [1-5]. Z przeprowadzonych przez autorów badań wynika, że uwzględniając w układzie sterowania energię zgromad[...]

Badanie prototypu cyfrowo sterowanej przetwornicy DC/DC z wykorzystaniem algorytmu "Bumblebee"

Czytaj za darmo! »

W ostatnich latach prowadzone są intensywne badania układów przetwarzających energię, wśród których integralną i ważną klasę układów stanowią przetwornice DC/DC [1-5]. Z analizy literatury przedmiotowej wynika, że przetwornice sterowane klasycznie, stosowanymi w tych układach regulatorami PID, nie są w stanie sprostać rosnącym wymaganiom wobec ich parametrów [1-5]. Standardowymi rozwiązania[...]

Cyfrowe sterowanie przetwornicą Buck - wykorzystanie półanalitycznych algorytmów splotowych SARA DOI:10.15199/13.2017.10.11


  Z uwagi na dużą sprawność energetyczną, małe wymiary i ciężar, przetwornice Buck są powszechnie stosowane w układach zasilających. Wadą przetwornic jest wrażliwość napięcia wyjściowego na zmiany punktu pracy. Powszechnie wykorzystywanym sposobem doboru transmitancji cyfrowej jest wykorzystanie tzw. metody prototypu. Najpierw wyznacza się transmitancję analogowego układu sterowania, a następnie dokonuje się przekształcenia z dziedziny ciągłej w dyskretną. W prototypie analogowym przetwornicy Buck należy uwzględnić między innymi opóźnienia wnoszone przez cyfrowy układ sterowania w pętli sprzężenia zwrotnego oraz właściwości cyfrowego modulatora PWM [1, 2, 3]. W opisie pominięto wpływ rozdzielczości przetwornika A/C oraz modulatora PWM na jakość stabilizowanego napięcia wyjściowego [1]. W pracy pokazano zastosowanie algorytmów SARA na przykładzie cyfrowo sterowanej synchronicznej przetwornicy Buck sterowanej napięciowo (Voltage Control Mode) pracującej w trybie CCM (Current Continous Mode). Dodatkowo zamieszczono wyniki prac nad przetwornicą, w której układ sterowania wykonuje obliczenia co drugi cykl pracy przetwornicy. Dzięki temu możliwe jest wykorzystanie tańszego układu sterującego lub bardziej złożonego numerycznie algorytmu sterującego pracą przetwornicy. Metoda napięciowa Metoda sterowania określana, jako napięciowa jest podstawową metodą stabilizacji napięcia wyjściowego przetwornicy DC-DC [4, 5]. Zaletami tej metody są: skuteczność stabilizacji napięcia wyjściowego oraz łatwość realizacji w praktyce. Model małosygnałowy przetwornicy sterowanej cyfrowo ww. metodą ilustruje rys. 1. Blok główny przetwornicy Buck opisuje model małosygnałowy przedstawiony w pracy [6]. Pracą bloku głównego steruje modulator PWM (fPWM - częstotliwość modulatora PWM). Pracę cyfrowego modulatora PWM przybliża liniowa transmitancja zawierająca idealne opóźnienie HM [7]: (1) HM = -  Hs - transmitancja układu sterowania, HM - transmitancja [...]

Digital Control of the Buck Converter Using the Law of Conservation of Energy DOI:10.15199/48.2018.09.10

Czytaj za darmo! »

Buck converters are widely used in various types of electrical equipment supply systems because of their high power efficiency, small size and low weight. The disadvantage of such converters is the sensitivity of the output voltage of the power stage to the change of circuit's operating point. The biggest undesirable changes in the output voltage of the converter are caused by changes in the supply voltage and changes in the converter load [1-5], whether they use an analogue or digital control systems. It is particularly important for systems that supply modern processors with high and sudden changes in current consumption. The results of the research on solving this problem are examples of the use of advanced control methods [6-18] for both Voltage Control Mode (VCM) and Current Control Mode (CCM). Fig.1. Output voltage and PWM signal waveforms of tested prototype Another way to achieve very good output voltage stabilization parameters, regardless of even very large load changes, is the control system of the converter using the principle of conservation of energy [19, 20]. Analysis of the stability of the converter controlled by such system is shown in [21]. The small signal model, issues related to the digital implementation of this idea, and the tests of the digitally controlled Buck converter with such regulator is shown in [22-24]. Based on the work [21-23] the proposed solution was patented in the EU and US states [25, 26]. During further work on the development of the prototype device presented in [24], sub-harmonic oscillation of the output voltage of the converter has been observed in steady state. The oscillation of the PWM control signal of the prototype is shown in the Fig. 1. Method using law of conservation of energy Circuit of power stage of Buck converter is presented in Fig. 2a. Fig.2. a) Power stage of Buck converter; b) IG(t) waveforms during one cycle in steady state Voltage Control Mode (VCM) or Cur[...]

 Strona 1