Regulation characteristics of a step-down pulse regulator in continuous and discontinuous conduction mode

Introduction. Pulse regulators (PRs) are widely used to regulate and stabilize the supply voltage of DC consumers. The main characteristic of any regulator is its regulation characteristic. In the general case, two modes of PR operation are possible: continuous conduction mode and discontinuous cond...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2025
Автори:	Romashko, V. Y., Batrak, L. M.
Формат:	Стаття
Мова:	English Ukrainian
Опубліковано:	National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and Аnatolii Pidhornyi Institute of Power Machines and Systems of NAS of Ukraine 2025
Теми:	discontinuous conduction mode control characteristics of a pulse regulator ripple coefficient of the output voltage
Онлайн доступ:	http://eie.khpi.edu.ua/article/view/328194
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Electrical Engineering & Electromechanics

Репозитарії

Electrical Engineering & Electromechanics

id	eiekhpieduua-article-328194
record_format	ojs
institution	Electrical Engineering & Electromechanics
baseUrl_str
datestamp_date	2025-09-02T05:51:14Z
collection	OJS
language	English Ukrainian
topic	discontinuous conduction mode control characteristics of a pulse regulator ripple coefficient of the output voltage
spellingShingle	discontinuous conduction mode control characteristics of a pulse regulator ripple coefficient of the output voltage Romashko, V. Y. Batrak, L. M. Regulation characteristics of a step-down pulse regulator in continuous and discontinuous conduction mode
topic_facet	discontinuous conduction mode control characteristics of a pulse regulator ripple coefficient of the output voltage режим переривчастого струму індуктивності регулювальні характеристики імпульсного регулятора коефіцієнт пульсації вихідної напруги
format	Article
author	Romashko, V. Y. Batrak, L. M.
author_facet	Romashko, V. Y. Batrak, L. M.
author_sort	Romashko, V. Y.
title	Regulation characteristics of a step-down pulse regulator in continuous and discontinuous conduction mode
title_short	Regulation characteristics of a step-down pulse regulator in continuous and discontinuous conduction mode
title_full	Regulation characteristics of a step-down pulse regulator in continuous and discontinuous conduction mode
title_fullStr	Regulation characteristics of a step-down pulse regulator in continuous and discontinuous conduction mode
title_full_unstemmed	Regulation characteristics of a step-down pulse regulator in continuous and discontinuous conduction mode
title_sort	regulation characteristics of a step-down pulse regulator in continuous and discontinuous conduction mode
title_alt	Регулювальні характеристики імпульсного регулятора понижувального типу в режимах безперервного та переривчастого струму індуктивності
description	Introduction. Pulse regulators (PRs) are widely used to regulate and stabilize the supply voltage of DC consumers. The main characteristic of any regulator is its regulation characteristic. In the general case, two modes of PR operation are possible: continuous conduction mode and discontinuous conduction mode in the inductance of the PR. Problem. When the PR transitions from one operating mode to another, its regulation characteristics change. In the continuous conduction mode, the regulation characteristic is a function of one variable. In the discontinuous conduction mode, the regulation characteristic becomes a function of two variables. Therefore, in such a mode, PR is described by a family of regulation characteristics. The goal of the work is to develop a mathematical model that describes the operation of the controller in both continuous and discontinuous conduction modes, as well as to determine the control characteristics that are valid for both of these modes. Methodology. In the work, using the example of a step-down type PR, the conditions for the PR transition from one operating mode to another are determined, as well as the dependence of the PR output voltage on the duration of the pause in the inductance current. Results. The influence of the parameters of the PR elements on the pause duration is analyzed. A graph of the family of PR control characteristics is constructed, which is valid for both continuous and discontinuous conduction modes. Scientific novelty. It is shown that when PR transitions to discontinuous conduction mode, its control characteristics shift towards higher output voltages. This shift is greater, the longer the pause duration in the inductance current. Practical value. It is determined that the specified ripple coefficient of the PR output voltage in the discontinuous conduction mode is provided by a smaller value of the LC product of the PR elements, compared to the continuous conduction mode. References 17, tables 2, figures 5.
publisher	National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and Аnatolii Pidhornyi Institute of Power Machines and Systems of NAS of Ukraine
publishDate	2025
url	http://eie.khpi.edu.ua/article/view/328194
work_keys_str_mv	AT romashkovy regulationcharacteristicsofastepdownpulseregulatorincontinuousanddiscontinuousconductionmode AT batraklm regulationcharacteristicsofastepdownpulseregulatorincontinuousanddiscontinuousconductionmode AT romashkovy regulûvalʹníharakteristikiímpulʹsnogoregulâtoraponižuvalʹnogotipuvrežimahbezperervnogotapererivčastogostrumuínduktivností AT batraklm regulûvalʹníharakteristikiímpulʹsnogoregulâtoraponižuvalʹnogotipuvrežimahbezperervnogotapererivčastogostrumuínduktivností
first_indexed	2025-09-17T09:27:46Z
last_indexed	2025-09-17T09:27:46Z
_version_	1845917823011913728
spelling	eiekhpieduua-article-3281942025-09-02T05:51:14Z Regulation characteristics of a step-down pulse regulator in continuous and discontinuous conduction mode Регулювальні характеристики імпульсного регулятора понижувального типу в режимах безперервного та переривчастого струму індуктивності Romashko, V. Y. Batrak, L. M. discontinuous conduction mode control characteristics of a pulse regulator ripple coefficient of the output voltage режим переривчастого струму індуктивності регулювальні характеристики імпульсного регулятора коефіцієнт пульсації вихідної напруги Introduction. Pulse regulators (PRs) are widely used to regulate and stabilize the supply voltage of DC consumers. The main characteristic of any regulator is its regulation characteristic. In the general case, two modes of PR operation are possible: continuous conduction mode and discontinuous conduction mode in the inductance of the PR. Problem. When the PR transitions from one operating mode to another, its regulation characteristics change. In the continuous conduction mode, the regulation characteristic is a function of one variable. In the discontinuous conduction mode, the regulation characteristic becomes a function of two variables. Therefore, in such a mode, PR is described by a family of regulation characteristics. The goal of the work is to develop a mathematical model that describes the operation of the controller in both continuous and discontinuous conduction modes, as well as to determine the control characteristics that are valid for both of these modes. Methodology. In the work, using the example of a step-down type PR, the conditions for the PR transition from one operating mode to another are determined, as well as the dependence of the PR output voltage on the duration of the pause in the inductance current. Results. The influence of the parameters of the PR elements on the pause duration is analyzed. A graph of the family of PR control characteristics is constructed, which is valid for both continuous and discontinuous conduction modes. Scientific novelty. It is shown that when PR transitions to discontinuous conduction mode, its control characteristics shift towards higher output voltages. This shift is greater, the longer the pause duration in the inductance current. Practical value. It is determined that the specified ripple coefficient of the PR output voltage in the discontinuous conduction mode is provided by a smaller value of the LC product of the PR elements, compared to the continuous conduction mode. References 17, tables 2, figures 5. Вступ. Імпульсні регулятори (IP) широко використовують для регулювання та стабілізації напруги живлення споживачів постійного струму. Основною характеристикою будь-якого регулятора є його регулювальна характеристика. У загальному випадку можливі два режими роботи IP – режим безперервного струму та режим переривчатого струму в індуктивності ІР. Проблема. При переході ІР від одного режиму роботи до іншого, його регулювальні характеристики змінюються. В режимі безперервного струму індуктивності регулювальна характеристика є функцією від однієї змінної. В режимі переривчастого струму регулювальна характеристика стає функцією двох змінних. Тому, в такому режимі, IP описується сімейством регулювальних характеристик. Метою роботи є розробка математичної моделі, яка б описувала роботу ІР у режимах безперервного та переривчастого струму індуктивності, зокрема одержання регулювальних характеристик, які б були дійсними для обох вказаних режимів. Методика. В роботі на прикладі IP понижувального типу визначено умови переходу ІР від одного режиму роботи до іншого, а також залежність вихідної напруги ІР від тривалості паузи у струмі індуктивності. Результати. Проаналізовано вплив параметрів елементів ІР на тривалість паузи. Побудовано графік сімейства регулювальних характеристик IP, який є дійсним, як для режиму безперервного, так і переривчастого струму індуктивності. Наукова новизна. Показано, що при переході IP до режиму переривчастого струму, його регулювальні характеристики зміщуються в сторону більших вихідних напруг. Це зміщення є тим більшим, чим більшою є тривалість паузи у струмі індуктивності. Практична значимість. Визначено, що заданий коефіцієнт пульсацій вихідної напруги ІР, у режимі переривчатого струму, забезпечується меншим значенням добутку LC елементів ІР, у порівнянні з режимом безперервного струму. Бібл. 17, табл. 2, рис. 5. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and Аnatolii Pidhornyi Institute of Power Machines and Systems of NAS of Ukraine 2025-09-02 Article Article application/pdf application/pdf http://eie.khpi.edu.ua/article/view/328194 10.20998/2074-272X.2025.5.08 Electrical Engineering & Electromechanics; No. 5 (2025); 57-61 Электротехника и Электромеханика; № 5 (2025); 57-61 Електротехніка і Електромеханіка; № 5 (2025); 57-61 2309-3404 2074-272X en uk http://eie.khpi.edu.ua/article/view/328194/326395 http://eie.khpi.edu.ua/article/view/328194/326396 Copyright (c) 2025 V. Y. Romashko, L. M. Batrak http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0

Regulation characteristics of a step-down pulse regulator in continuous and discontinuous conduction mode

Репозитарії

Схожі ресурси