Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2018 - zeszyt 5

A Synchronous Resonant Switched-Capacitor DC-DC Boost Converter - Experimental Results And Feasibility Model

Układ powielacza napięcia w technice przełączanych kondensatorów w topologii synchronicznej - badania eksperymentalne i studium wykonalności

10.15199/48.2018.05.24

nr katalogowy: 113568
10.15199/48.2018.05.24

Streszczenie

This paper presents results of experimental research of a resonant switched capacitor voltage multiplier (SCVM) in the synchronous topology (SYSCVM). The classical SCVM utilizes diodes in the branches responsible for charging the switched capacitors. In the SYSCVM, additional MOSFET switches are connected in parallel with the diodes. Therefore, an improvement of efficiency is achieved. The paper presents experimental results of operation and efficiency of the SYSCVM. Furthermore, the issues related to the design of the converter with synchronous switches and the problems of the supply of the gate drivers are discussed.

Abstract

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych rezonansowego przekształtnika DC-DC o przełączanych kondensatora powielającego napięcie stałe w topologii synchronicznej (SYSCVM – Synchronous Switched Capacitor Voltage Multiplier). W klasycznym rozwiązaniu analizowany przekształtnik o przełączanych kondensatorach wykorzystuje diody w obwodach ładowania przełączanych kondensatorów. W układzie SYSCVM diody połączone są równolegle z tranzystorami MOSFET dla uzyskania większej sprawności układu. Artykuł przedstawia wyniki pomiarów eksperymentalnych układu dotyczących weryfikacji działania układu oraz jego sprawności. Ponadto, problemy związane z praktyczną implementacją koncepcji synchronicznego układu (SYSCVM) zostają również omówione.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] On-Cheong Mak, Yue-Chung Wong, Ioinovici A.: Step-up DC power supply based on a switched-capacitor circuit, Industrial Electronics, IEEE Transactions on , vol.42 no.1, 90-97
[2] Ioinovici A.: Switched-capacitor power electronics circuits, Circuits and Systems Magazine, IEEE , vol.1 no.3, 37-42
[3] Yutian Lei, Pilawa-Podgurski, R.C.N.: A General Method for Analyzing Resonant and Soft-Charging Operation of Switched- Capacitor Converters, Power Electronics, IEEE Transactions on , vol.30 no.10, 5650-5664
[4] Evzelman M., Ben-Yaakov S.: Average-Current-Based Conduction Losses Model of Switched Capacitor Converters, Power Electronics, IEEE Transactions on, vol.28 no.7, 3341- 3352
[5] Ben-Yaakov S.: On the Influence of Switch Resistances on Switched-Capacitor Converter Losses, Industrial Electronics, IEEE Transactions on, vol.59 no.1, 638-640
[6] Alam M.K., Khan F.H.: Efficiency Characterization And Impedance Modeling Of A Multilevel Switched Capacitor Converter Using Pulse Dropping Switching Scheme, Power Electronics, IEEE Transactions on, vol. 29 no. 6, 3145-3158
[7] Chun-Kit Cheung, Siew-Chong Tan, Tse C.K., Ioinovici A.: On Energy Efficiency of Switched-Capacitor Converters, Power Electronics, IEEE Transactions on, vol.28, no.2, Feb. 2013, 862-876
[8] Cervera A., Evzelman M., Mordechai Peretz M., Ben-Yaakov S.: A High Efficiency Resonant Switched Capacitor Converter with Continuous Conversion Ratio, Power Electronics, IEEE Transactions on, vol. 30 no. 3, 1373-1382
[9] Waradzyn Z., Stala R., Mondzik A., Penczek A., Skała A. Pirog S.: Efficiency Analysis of MOSFET-Based Air-Choke Resonant DC-DC Step-Up Switched-Capacitor Voltage Multipliers, Industrial Electronics, IEEE Transactions on, vol. 64, no. 11, Nov. 2017, 8728-8738
[10] Waradzyn Z., Stala R., Mondzik A., Pirog S.: Switched Capacitor-Based Power Electronic Converter—Optimization of High Frequency Resonant Circuit Components, Advanced Control of Electrical Drives and Power Electronic Converters, (Studies in Systems, Decision and Control), vol. 75, Cham, Switzerland: Springer, DOI 10.1007/978-3-319-45735-2_15, (2017), 361-378
[11] Mondzik A., Waradzyn Z., Stala R., Penczek A., High efficiency switched capacitor voltage doubler with planar core-based resonant choke CPE-e 2016, 10th international conference on Compatibility, power electronics and power engineering. Bydgoszcz, Poland, 29 June-01 July, 2016, IEEE, cop. 2016. — Disk Flash. — e-ISBN: 978-1-4673-7292-3, 402-409
[12] Kawa A., Stala R., Mondzik A., Pirog S., Penczek A.: High power thyristor-based DC-DC switched-capacitor voltage multipliers: Basic concept and novel derived topology with a reduced number of switches. Power Electronics IEEE Transaction on, 31(10), doi:10.1109/TPEL.2015.2505906, 6797-6813
[13] Dong Cao, Fang Zheng Peng.: A family of zero current switching switched-capacitor dc-dc converters, Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), 2010 Twenty- Fifth Annual IEEE, vol. no. 1365,1372, 21-25
[14] Ye Y., Cheng K.E., Liu J., Xu C.: A Family of Dual-Phase- Combined Zero-Current Switching Switched-Capacitor Converters, Power Electronics, IEEE Transactions on, vol. 29 no. 9, 4209-4218

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

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 113568 "A Synchronous Resonant Sw..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2018-5 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

2018-5

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma