During development of the secondary power supplies the most important components are increased efficiency and reduced weight and size parameters. In the paper the power transistor switching algorithms intended for use in the power supplies, equipped with a digital control system, has been proposed. The work of the algorithms is based on the determination of time points in the process of energy conversion, at which the transistor occurs with the minimal energy loss. Unlike the existing algorithms, being considered, several such algorithms have been determined, and further work of the proposed algorithms consists in forming a sequence of control pulses. It has been shown that this sequence permits to switch the transistor at defined moments with different time intervals, is quasi-resonant in nature. The presented algorithms carry out the correction of the output parameters of the power source through the use of PFM and correction of the generated sequence of control pulses. The application of the presented algorithms permits to reduce the controller load level by the operations of communication with the analog-to-digital converter up to 40% and not less than 2 times to reduce the level of electromagnetic interferences compared to the existing algorithms. Their most important advantage is modernized quasi-resonance approach in determining the switching moments of the power switches, which allows maintaining the minimal level of energy lost on switching, increasing the efficiency of the power source and reducing the size of the heat removal system.
1. Мелешин В.И. Транзисторная преобразовательная техника. М.: Техносфера, 2005. 632 с.
2. Kosenko R., Vinnikov D. Soft-switching current-fed flyback converter with natural clamping for low voltage battery energy storage applications // IFIP Advances in Information and Сommunication Technology. 2017. No. 499. P. 429–436.
3. Sokol Y., Ivakhno V., Zamaruiev V., Stysko B. Full soft switching dual DC/DC converter with quadrant switch for systems with battery energy storage system // IEEE 3RD International Conference on Intelligent Energy and Power Systems. 2018. С. 155–160.
4. McMurray W. Optimum snubbers for power semiconductors // IEEE IAS Transactions. 1972. Vol. I. No. 5. P. 593–600.
5. McMurray W. Selection of snubbers and clamps to optimize the design of transistor switching converters//IEEE IAS Transactions. 1980. Vol. I. No. 4. P. 513–523.
6. Zhang Yi., Sobhani S., Chokhawala R. Snubber considerations for IGBT applications, international rectifier designer’s manual // IGBT-3. TPAP-5. 1995. P. 135–144.
7. Резников С.Б., Бочаров В.В., Харченко И.А., Ермилов Ю.В. Способ импульсного преобразования напряжения и устройство для его осуществления // Патент России №2510871 РФ. 2014. Бюл. № 10.
8. Антонов А.А., Карпович М.С., Пичугин И.В., Васильев В.Ю. Разработка и верификация интегральной микросхемы драйвера «мягкой» коммутации силовых ключей для мощных источников электропитания // Нано- и микросистемная техника. 2015. №9. С. 57–64.
9. Кабелев Б.В. Способ обратноходового импульсного преобразования постоянного напряжения // Патент России №2125334. 1996. Бюл. № 29.
10. Иванов Е.А. Методика уменьшения значения коммутируемого напряжения в силовых ключах обратноходовых источников питания // Нано- и микросистемная техника. 2017. Т. 19. №11. С. 694–698.
11. Иванов Е.А., Якунин А.Н. Алгоритм коммутации силовых ключей обратноходовых источников питания в квазирезонансном режиме с низкими энергетическими потерями // Материалы научно-практической конференции «Актуальные проблемы информатизации в науке и образовании – 2018». 2018.С.48–54.
12. Силкин Е., Применение нулевых схем инверторов тока с квазирезонансной коммутацией // Силовая электроника. 2005. №5. С. 84–87.
13. Ниткин Д.А., Петрашевская А.А. Анализ рабочих процессов в двунаправленном конвертере напряжения с коммутацией при нулевом токе // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2012. №2. с. 165–174.
14. Горяшин Н.Н., Лукьяненко М.В., Соломатова А.А., Хорошко А.Ю. Моделирование режимов параллельной работы квазирезонансных преобразователей напряжения с коммутацией ключевых элементов при нулевых значениях тока // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. 2009. №4. С. 53–58.
15. Горяшин Н.Н., Зорин А.Н. Исследование повышающего преобразователя напряжения с режимом коммутации ключевого элемента при нулевых значениях тока // Решетневские чтения. 2011. Т. 1. № 15. С. 166–167.
16. Мирошниченко Е.Л., Ивановский О.Я. Способы борьбы с электромагнитными помехами источников питания // Современные тенденции развития науки и технологий. 2017. №2. С.42–45.
17. Любимов А.В., Иванов Е.А., Коровин Г.В. Планарный трансформатор // Патент России №176671. 2018. Бюл. № 3.