Анотація
Досліджено електромагнітні процеси у елементарному перетворювачі постійної напруги за топологією Luo з інвертуючим виходом в режимах безперервної та переривчастої провідності. За допомогою метода усереднення в просторі станів на основі теорем Лагранжа розроблено математичні моделі перетворювача для вказаних режимів роботи. Використання розроблених моделей дало змогу отримати аналітичні вирази для розрахунку середніх та пульсаційних значень струмів та напруг у реактивних елементах перетворювача, а також коефіцієнтів їх пульсацій. Розраховано графічні залежності вказаних параметрів у всьому діапазоні комутації перетворювача з урахуванням режимів провідності. Показано, що в порівнянні із традиційною топологією понижувально-підвищувального перетворювача, вихідний фільтр у елементарному перетворювачі Луо з інвертуючим виходом суттєво зменшує коефіцієнт пульсацій вихідної напруги. Визначено, що величина зменшення пульсацій напруги пропорційна добутку величин індуктивності та ємності фільтра, а також квадрату частоти комутації та не залежить від режиму провідності перетворювача.
Посилання
A. Cocor, A. Baescu, and A. Florescu. Elementary and self-lift negative output Luo dc-dc converters used in hybrid cars. U.P.B. Sci. Bull., Series C, 2015, vol. 77, No 4, Pp. 179–190.
J. M. Alonso, A. J. Calleja, D. Gacio, J. Cardesin, E. Lopez. A long-life high-power-factor HPS-lamp LED ret-rofit converter based on the integrated buck-boost buck topology. IEEE Proc., IECON 11, Melbourne, VIC, Austria, Jan. 2012, Pp. 2860–2865. DOI: https://doi.org/10.1109/IECON.2011.6119766
J. Fu, B. Zhang, D. Y. Qiu and W. X. Xiao. A novel single-switch cascaded DC-DC converter of boost and buck-boost converters. 16th European Conference on Power Electronics and Applications, 2014. Pp. 1–9.
Marian K. Kazimierczuk. Pulse-Width Modulated DC-DC Power Converters. UK: John Wiley&Sons, 2016. 960 p.
M.Chilambarasan, M.Ramesh Babu and R.Sujatha. Design and simulation of LUO converter topologies for photovoltaic applications. International Journal of Applied Engineering Research. 2014, vol. 9, No 23. Pp. 21553–21560.
Behdad Faridpak, Meisam Farrokhifar, Mojtaba Nasiri, Arman Alahyari, and Nasser Sadoogi. Developing a super-lift Luo-converter with integration of buck converters for electric vehicle applications. CSEE Journal of Power and Energy Systems. 2021. vol. 7, No. 4, Pp. 811–820.
Niranjana Siddharthan, Baskaran Balasubramanian. Performance evaluation of SEPIC, Luo and ZETA converter. International Journal of Power Electronics and Drive System (IJPEDS). 2019, vol. 10, No 1, Pp. 374–380. DOI: https://doi.org/10.11591/ijpeds.v10.i1.pp374-380
J. Gnanavadivel, N. Senthil Kumar, C.N. Naga Priya and K.S. Krishna Veni. Investigation of power quality improvement in super lift Luo converter. International Journal of Power Electronics and Drive System (IJPEDS). 2017, vol. 8, No. 3, Pp. 1240–1250. DOI: https://doi.org/10.11591/impedes.v8.i3.pp1240-1250
M. Bodetto. Design of AC–DC PFC high-order converters with regulated output current for low-power applications. IEEE Trans.Power Electron., Mar. 2016, vol. 31, No. 3, Pp. 2012–2025. DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2015.2434937
Rudenko Yu. Mode of averaging of pulse DC converter model. Tekhnichna Elektrodynamika. 2017, No. 3, Pp. 42-48. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2017.03.042
Rudenko Yu. Averaging of push-pull DC converter model. Tekhnichna Elektrodynamika. 2018, No. 1, Pp. 37-46. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2018.01.037
Rudenko Yu. Features of calculation of DC semiconductor converters based on state space averaging. Pratsi Instytutu elektrodynamiky Natsionalnoi Akademii Nauk Ukrainy. 2020. No 56. Pp. 64–71. DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2020.56.064
Zhuikov V.Ya., Denisyuk S.P., Melnichuk G.V. Modeling of systems with power converters with cyclically changing parameters. Kyiv: Nash Format, 2018. 165 p.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2023 Ю.В. Руденко