При разработке вторичных источников питания наиболее важными составляющими являются повышенный КПД и сниженные массогабаритные параметры. В работе предложены алгоритмы коммутации транзисторов силовой цепи, предназначенные для использования в источниках питания, оборудованных цифровой системой управления. Работа алгоритмов построена на определении моментов времени в процессе преобразования энергии, когда коммутация транзистора происходит с минимальной потерей энергии. В отличие от существующих в рассматриваемых алгоритмах определено несколько таких моментов, и дальнейшая их работа заключается в формировании последовательности управляющих импульсов. Показано, что данная последовательность позволяет коммутировать транзистор в определяемые моменты с разными интервалами времени и носит квазирезонансный характер. Представленные алгоритмы осуществляют коррекцию выходных параметров источника питания за счет использования частотно-импульсной модуляции и коррекции генерируемой последовательности управляющих импульсов. Применение предложенных алгоритмов позволяет снизить уровень загруженности контроллера операциями общения с аналого-цифровым преобразователем до 40 % и уровень электромагнитных помех не менее чем в 2 раза по сравнению с существующими алгоритмами. Наиболее важное их преимущество - модернизированный квазирезонансный подход в определении моментов коммутации силовых ключей, позволяющий поддерживать минимальный уровень теряемой на переключение энергии, увеличить КПД источника питания и уменьшить размер системы отвода тепла.
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.