Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2016 - zeszyt 9

Symulacje PSPICE przetwornicy typu BUCK oparte na modelach uśrednionych

10.15199/48.2016.09.29

nr katalogowy: 100517
10.15199/48.2016.09.29

Streszczenie. W artykule przedstawiono przykłady aplikacji modeli uśrednionych w symulacjach PSPICE impulsowych przetwornic napięcia. Zaprezentowano wyniki symulacji stanów przejściowych w przetwornicy typu BUCK oraz jej charakterystyk częstotliwościowych. Porównano wyniki otrzymane po zastosowaniu modelu kompletnego (para przełączników i generator PWM) oraz wielko- i małosygnałowych modeli uśrednionych. Abstract. The article presents examples of applications of averaged models in PSPICE simulations of power converters. The results of simulation of transients in the BUCK converter and its frequency characteristics are shown. A comparison of the results obtained for the complete model (a pair of switches and PWM generator) and large- and small-signal averaged models has been performed. (PSPICE simulations of BUCK converter, based on average models). Słowa kluczowe: przekształtniki mocy, przetwornica typu BUCK, modele uśrednione, PSPICE, symulacje stanów przejściowych, charakterystyki częstotliwościowe. Keywords: power converters, BUCK converter, average models, PSPICE, transient simulations, AC simulations. Wprowadzenie Istotnym elementem w procesie projektowania układów impulsowego przetwarzania mocy jest symulacja stanów przejściowych w dziedzinie czasu (ang. transient) oraz charakterystyk częstotliwościowych (analiza AC). Są to procesy wieloiteracyjne, polegające na eksperymentalnym doborze parametrów: w pierwszej kolejności bloku głównego, a następnie pętli sterowania. Opisy wymienionych bloków można realizować na wiele sposobów, w zależności od planowanego rodzaju sterowania (analogowego lub cyfrowego). Najdokładniejsze przebiegi czasowe uzyskuje się poprzez zastosowanie pełnych modeli bloków głównych zawierających przełączniki i układy sterowania. Ze względu na występowanie w tych modelach elementów pracujących z relatywnie wysokimi częstotliwościami (do kilku MHz), symulacje o nie oparte są czasochłonne i przeprowadza się je[...]

Bibliografia

[1] Ericsson R.W., Maksimovic D., Fundamentals of Power Electronics - Second Edition, Springer Science, 2001
[2] Janke W., Averaged models of pulse-modulated DC-DC power converters. Part I. Discussion of standard methods, ARCHIVES OF ELECTRICAL ENGINEERING, Vol. 61(4), (2012), 609-631
[3] Janke W., Averaged models of pulse-modulated DC-DC power converters, Part II. Models based on the separation of variables, ARCHIVES OF ELECTRICAL ENGINEERING Vol. 61(4), (2012), 633-654
[4] Chrin P., Bunlaksananusorn C., Large-Signal Average Modelling and Simulation of DC-DC Converters with SIMULINK, Power Conversion Conference - Nagoya, 2007. PCC '07, DOI: 10.1109/PCCON.2007.372918.
[5] Błasiński W., Błasiński H., Large Signal Simulink Models of a Boost Converter in CCM and DCM modes, Przegląd Elektrotechniczny 3/2016, DOI: 10.15199/48.2016.03.03
[6] Kazimierczuk M.K., Pulse-width Modulated DC-DC Power Converters, Wiley 2008
[7] Janke W., Impulsowe przetwornice napięcia stałego, Politechnika Koszalińska 2014
[8] Rashid M.H., SPICE for Power Electronics and Electric Power, Third Edition, CRC PRESS 2012
[9] Basso C.P., Switch-Model Power Supply SPICE Cookbook, McGraw - Hill, 2001
[10] Kumaar R., Ilyas M., Rathi N., P-SPICE Simulation of Split DC Supply Converter, International Journal of Advances in Enineering & Technology, Vol. 4, (2012), Issue 1, 265-270
[11] Winter M., Moser S., Schoenewolf S., Taube J., Herzog H.-G., Average model of a synchronous half-bridge DC/DC converter considering losses and dynamics, Proceedings of the 11th International Modelica Conference, 479-484, France 2015, DOI: 10.3384/ecp15118479
[12] Yaakov S.B., Average simulation of PWM converters by direct implementation of behavioural relationships, INT. J. Electronics, (1994), Vol. 77, No. 5, 731-746
[13] Amran Y., Hulichel F., Yaakov S.B., A Unified SPICE Compatible Average Model of PWM Converters, IEEE Transactions of Power Electronics, Vol. 6, No 4, (1991)
[14] Muhamad N.D., Sahid M.R., Yatim A.H.M., Idris N.R.N., Ayob M.S., Design of Power Stage and Controller for DC-DC Converter Systems Using PSPICE, IEEE PEDS, (2015), 903- 907
[15] Biolek D., Biolkova V., Kolka Z., SPICE Modeling of Switched DC-DC Converters via Generalized Model of PWM Switch, Radioelektronika, 2007. 17th International Conference, 2007, DOI: 10.1109/RADIOELEK.2007.371416
[16] Biolek D., Biolkova V., Kolka Z., Averaged modeling of switched DC-DC converters based on Spice models of semiconductor switches, Proceedings of the 7th WSEAS Conference on CIRCUITS, SYSTEMS, ELECTRONICS, CONTROL and SIGNAL PROCESSING, 2008
[17] Xu J., Yu J., Zeng H., SPICE simulation of switched DC-DC converters, IEEE International Symposium on Circuits and Systems, 1991, doi: 10.1109/ISCAS.1991.176182
[18] Abe S., Zaitsu T., Obata S., Shoyama M., Ninomiya T., Pole- Zero-Cancellation Technique for DC-DC Converter, Advances in PID Control, www.intechopen.com
[19] Janke W., Equivalent circuits for averaged description of DCDC switch-mode power converters based on separation of variables approach, Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences, Vol. 61, (2013), nr 3, 711-723

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 100517 "Symulacje PSPICE przetwor..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2016-9 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2016-9

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma