Методика оценки эффективности использования в системе электроснабжения полупроводниковых преобразователей постоянного напряжения
Разработана методика оценки эффективности использования силового полупроводникового преобразователя постоянного напряжения в системе электроснабжения. Методика включает выявление множества внешних факторов,
 влияющих на эффективность использование преобразователя; разработку модели оценки эф...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Електротехніка і електромеханіка |
|---|---|
| Дата: | 2016 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
2016
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/147256 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Методика оценки эффективности использования в системе электроснабжения полупроводниковых преобразователей постоянного напряжения / М.А. Поляков, Т.Ю. Ларионова // Електротехніка і електромеханіка. — 2016. — № 5. — С. 23-28. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860008378420428800 |
|---|---|
| author | Поляков, М.А. Ларионова, Т.Ю. |
| author_facet | Поляков, М.А. Ларионова, Т.Ю. |
| citation_txt | Методика оценки эффективности использования в системе электроснабжения полупроводниковых преобразователей постоянного напряжения / М.А. Поляков, Т.Ю. Ларионова // Електротехніка і електромеханіка. — 2016. — № 5. — С. 23-28. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Електротехніка і електромеханіка |
| description | Разработана методика оценки эффективности использования силового полупроводникового преобразователя постоянного напряжения в системе электроснабжения. Методика включает выявление множества внешних факторов,
влияющих на эффективность использование преобразователя; разработку модели оценки эффективности как функции внешних факторов; выбор варианта использования преобразователя; установление коэффициентов корреляции
между значениями внешних факторов; определение значений КПД преобразователя; нахождение распределения КПД
преобразователя. Применение предложенной методики проиллюстрировано на примере синхронного промежуточного вольтодобавочного преобразователя постоянного напряжения. Для этой цели выполнено статистическое моделирование преобразователя этого типа при стохастичном изменении входного напряжения.
Розроблено методику оцінки ефективності використання силового напівпровідникового перетворювача постійної
напруги в системі електропостачання. Методика включає виявлення множини зовнішніх чинників, що впливають на
ефективність використання перетворювача; розробку моделі оцінки ефективності як функції зовнішніх чинників;
вибір варіанта використання перетворювача; встановлення коефіцієнтів кореляції між значеннями зовнішніх чинників; визначення значень ККД перетворювача; знаходження розподілу ККД перетворювача. Застосування запропонованої методики проілюстровано на прикладі синхронного проміжного вольтододаткового перетворювача постійної
напруги. Для цієї мети виконано статистичне моделювання перетворювача цього типу при стохастичній зміні вхідної напруги.
Purpose. To specify efficiency evaluation of the DС-DC power
semiconductor converter application in the power-supply system.
Methodology. We have chosen application version of converter
and then used the statistical modeling of DC-DC converter for its
efficiency evaluation at varied input voltage according to proposed technique. We have compared the simulated result with the
data presented in reference literature. Results. We have proposed
the efficiency evaluation technique of converter application. Proposed technique includes detection of external factors influenced
on the converter efficiency; development of efficiency evaluation
models; selecting application version of converter; determination
of the correlation coefficients between the values of external factors; definition of the converter efficiency; obtaining of the converter efficiency distribution. Originality. For the first time, we
have developed the evaluation technique of converter efficiency
corrected for application version of converter. Practical value.
Presented in the study results could be useful for specialists in
semiconductor equipment, electrical facilities and systems.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:40:19Z |
| format | Article |
| fulltext |
Електротехнічні комплекси та системи. Силова електроніка
ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2016. №5 23
© М.А. Поляков, Т.Ю. Ларионова
УДК 621.314.1:621.3.017 doi: 10.20998/2074-272X.2016.5.03
М.А. Поляков, Т.Ю. Ларионова
МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СИСТЕМЕ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Розроблено методику оцінки ефективності використання силового напівпровідникового перетворювача постійної
напруги в системі електропостачання. Методика включає виявлення множини зовнішніх чинників, що впливають на
ефективність використання перетворювача; розробку моделі оцінки ефективності як функції зовнішніх чинників;
вибір варіанта використання перетворювача; встановлення коефіцієнтів кореляції між значеннями зовнішніх чинни-
ків; визначення значень ККД перетворювача; знаходження розподілу ККД перетворювача. Застосування запропонова-
ної методики проілюстровано на прикладі синхронного проміжного вольтододаткового перетворювача постійної
напруги. Для цієї мети виконано статистичне моделювання перетворювача цього типу при стохастичній зміні вхід-
ної напруги. Бібл. 10, рис. 8.
Ключові слова: напівпровідниковий перетворювач, ефективність використання перетворювача, статистичне моде-
лювання, оцінка ефективності, ККД перетворювача.
Разработана методика оценки эффективности использования силового полупроводникового преобразователя посто-
янного напряжения в системе электроснабжения. Методика включает выявление множества внешних факторов,
влияющих на эффективность использование преобразователя; разработку модели оценки эффективности как функ-
ции внешних факторов; выбор варианта использования преобразователя; установление коэффициентов корреляции
между значениями внешних факторов; определение значений КПД преобразователя; нахождение распределения КПД
преобразователя. Применение предложенной методики проиллюстрировано на примере синхронного промежуточно-
го вольтодобавочного преобразователя постоянного напряжения. Для этой цели выполнено статистическое модели-
рование преобразователя этого типа при стохастичном изменении входного напряжения. Библ. 10, рис. 8.
Ключевые слова: полупроводниковый преобразователь, эффективность использования преобразователя, статистиче-
ское моделирование, оценка эффективности, КПД преобразователя.
Введение. Для удовлетворения потребностей в
электроэнергии разных видов и параметров, а также
для эффективного управления ее распределением не-
обходимы различные преобразовательные устройства.
Важным требованием, которое предъявляется к пре-
образователям, является обеспечение высокой эффек-
тивности.
Силовые полупроводниковые преобразователи
имеют высокую эффективность, поэтому широко
применяются в промышленном оборудовании
и электротранспорте [1].
Для количественной оценки эффективности ис-
пользуется коэффициент полезного действия (КПД),
равный отношению выходной мощности (или энер-
гии) к мощности, потребляемой преобразователем от
сети, при определенном входном напряжении и на-
грузке, чаще всего номинальных. Для преобразовате-
лей величина КПД приводится в документации и яв-
ляется одним из важных показателей. Снижение КПД
в преобразователях обусловлено потерями в электро-
радиоэлементах преобразователя – силовых полупро-
водниковых приборах (СПП), трансформаторах, ин-
дуктивностях, емкостях. Основные виды потерь в
преобразователях – это коммутационные потери, воз-
никающие при коммутации силовых ключей, и потери
на проводимость [2]. Известные исследования [3-5]
направлены на нахождение максимальной эффектив-
ности преобразователя, которая достигается выбором
топологии, оптимизацией параметров пассивных
компонентов, применением СПП с низким значением
сопротивления в проводящем состоянии и потерь при
переключении, выбором алгоритма коммутации и
частоты переключения СПП. Величина КПД также
зависит от внешних факторов, таких как входное на-
пряжение, сопротивление нагрузки и др. Существует
ряд областей применения полупроводниковых преоб-
разователей, для которых характерно изменение в
широких пределах входного напряжения и тока на-
грузки. Это преобразователи для ветроэнергетики,
источников питания от аккумуляторных батарей,
электротранспорта и другие. Исследователи [6] вы-
явили зависимости E = f(Vin, Io), которые имеют экс-
тремум в области средних значений диапазонов изме-
нения Vin и Io. Например, входное напряжение преоб-
разователя системы питания собственных нужд
(СПСН) электроподвижного состава (ЭПС) меняется
в широких пределах (на токоприемнике электропод-
вижного состава с номинальным напряжением 3000 В
– от 2200 до 3850 В [7]). В этом случае преобразова-
тель СПСН большую часть времени работает в неоп-
тимальных условиях, эффективность его применения
снижается. [8].
Постановка задачи. Само по себе значение КПД
не дает полной информации о величине потерь энер-
гии в преобразователе в конкретном его применении в
системе электроснабжения, так как режим использо-
вания преобразователя может отличаться от того, в
котором производилось измерение КПД. В реальных
условиях преобразователь работает в некотором диа-
пазоне КПД. Следовательно, для усредненной оценки
эффективности использования преобразователя
24 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2016. №5
в системе электроснабжения требуется учитывать
характер изменения во времени входного напряжения
и нагрузки. В зависимости от области применения
преобразователя эти изменения могут носить как де-
терминированный, так и стохастический характер.
Цель работы – оценка эффективности исполь-
зования силового полупроводникового преобразова-
теля постоянного напряжения в системе электро-
снабжения при стохастическом изменении его вход-
ного напряжения.
Для оценки распределения КПД и определения
соответствующей интегральной функции распределе-
ния в работе применен метод статистического моде-
лирования Монте-Карло.
Результаты исследований.
Предложенная методика включает следующие
этапы:
1. Выявление множества внешних факторов Aext, от
которых зависит КПД преобразователя. Как правило,
это напряжение Vin и ток Io.
2. Разработка модели оценки КПД преобразователя
как функции внешних факторов КПД = f(Аext). Как
известно, КПД преобразователя определяется потеря-
ми в элементах его схемы. Эти потери зависят от но-
миналов и качества элементов схемы, топологии и
алгоритмов коммутации ключей преобразователя. На
этапе разработки модели оценки КПД выявляются
зависимости составляющих потерь от значений внеш-
них факторов.
3. Выбор варианта использования преобразователя,
который описывается некоторым временным интер-
валом [t1, t2], длительностью Δt, характеристиками
изменения во времени значений внешних факторов
Aext = f(t), t[t1, t2], включая диапазон возможных зна-
чений [Aext_min, Aext_max] и продолжительность воздей-
ствия на преобразователь внешнего фактора со значе-
нием Aext. При стохастическом характере изменений
во времени значений внешних факторов Аext(i) опреде-
лить функцию плотности распределения значения
Аext(i) на входе модели преобразователя.
4. Определение коэффициентов корреляции между
значениями внешних факторов на входах модели пре-
образователя. Эти коэффициенты учитываются при
задании значений зависимых друг от друга внешних
факторов. Например, интеллектуальная система
управления электроснабжением может ограничить
нагрузку при снижении напряжения Vin до критиче-
ского значения.
5. Расчет КПД преобразователя путем моделирова-
ния его работы с заданными значениями внешних
факторов для каждого подынтервала Δti принадлежа-
щего интервалу Δt. Для стохастически изменяющихся
внешних факторов провести серию экспериментов с
моделью преобразователя и значениями входных фак-
торов, которые выбираются случайным образом с
учетом вероятности появления данного значения.
6. Разбиение полученных в результате моделирова-
ния значений КПД на диапазоны и определение отно-
сительной частоты появления значений КПД, принад-
лежащих каждому интервалу. Определение на осно-
вании полученных частот плотности распределения и
интегральной функции распределения КПД преобра-
зователя для выбранного варианта его использования.
Проиллюстрируем предложенную методику на
примере оценки эффективности использования син-
хронного промежуточного вольтодобавочного преоб-
разователя постоянного напряжения при случайном
изменении входного напряжения. Функциональная
схема рассматриваемого преобразователя приведена
на рис. 1 [9].
Для оценки эффективности преобразователя вы-
полняем действия согласно предложенной методике.
1. В качестве входного фактора выбрано Vin, кото-
рое, как было отмечено выше, существенно влияет на
КПД преобразователя.
Рис. 1. Функциональная схема синхронного промежуточного
вольтодобавочного преобразователя постоянного
напряжения
2. Для получения зависимости эффективности
преобразователя от напряжения, меняющегося слу-
чайным образом, выполнено моделирование син-
хронного промежуточного вольтодобавочного пре-
образователя постоянного напряжения. За основу
модели взята Simulink модель синхронного проме-
жуточного вольтодобавочного преобразователя по-
стоянного напряжения с подсистемой, выполняю-
щей расчет выходной мощности, мощности потерь
и КПД преобразователя [9].
На рис. 2 представлена модель синхронного про-
межуточного вольтодобавочного преобразователя
постоянного напряжения, а на рис. 3 – подсистемы,
выполняющей расчет выходной мощности, мощности
потерь и КПД преобразователя. В модели учтены ос-
новные факторы, влияющие на эффективность преоб-
разователя: сопротивление ключа в открытом состоя-
нии; прямое напряжение сток-исток; коэффициент
заполнения; рабочая частота; время спада и нараста-
ния фронтов при коммутации ключа; статические и
динамические потери в индукторе и на эквивалентном
последовательном сопротивлении конденсатора.
Приведенная на рис. 3 модель для расчета КПД
(efficiency) определяет мощность потерь в преобразо-
вателе как сумму мощностей потерь на переключении
в ключах (SS Switch Loss и LS Switch Loss), мощно-
стей потерь в ключах в проводящем состоянии (SS
Conduction Loss и LS Conduction Loss), потери во
«внутреннем» диоде ключа (LS Body Diode Loss), по-
тери за счет «мертвого времени» (Dead-Time Loss).
ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2016. №5 25
Рис. 2. Модель синхронного промежуточного вольтодобавочного преобразователя постоянного напряжения
Рис. 3. Модель подсистемы, выполняющей расчет выходной мощности, мощности потерь, эффективности
26 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2016. №5
Не указанные в работе [9] значения параметров
элементов модели преобразователя приведены в лис-
тинге m-файла (рис. 4).
Рис. 4. Листинг m-файла задающего параметры элементов
схемы преобразователя
3. Моделируем условия характерные для работы
преобразователя СПСН ЭПС. Напряжение на его вхо-
де такого преобразователя (Vin) зависит от напряже-
ния тяговой подстанции, местоположения ЭПС отно-
сительно точек подвода этого напряжения к контакт-
ному проводу, наличия других нагрузок на участке
данной подстанции, метеоусловиями и другими фак-
торами, носящими случайный характер. Согласно
положения центральной предельной теоремы
А.М. Ляпунова, если случайная величина х представ-
ляет собой сумму очень большого числа взаимно не-
зависимых случайных величин, влияние каждой из
которых на всю сумму ничтожно мало, то х распреде-
лена по закону, близкому к нормальному [10]. Поэто-
му полагаем, что входное напряжение преобразовате-
ля Vin имеет нормальное распределение.
Плотность случайной величины Vin имеет вид [7]:
22
2)(
2
1
),;(
inV
einVf , (1)
где µ – среднее значение (номинальное входное напря-
жение преобразователя); σ – стандартное отклонение.
Для преобразователя постоянного напряжения
СПСН ЭПС [7, 10] µ = 3000 В и σ = 2,1. При модели-
ровании схемы (рис. 2) принято µ = 13,8 В и σ = 2,1.
Случайные значения µ сгенерированы с помо-
щью функций НОРМ.ОБР и СЛЧИС программы
Microsoft Excel пакета Microsoft Office 2010.
График плотности вероятности распределения
входного напряжения приведен на рис. 5. Сгенериро-
ванная выборка состоит из 100 значений. При таком
числе значений максимальное относительное отклоне-
ние сгенерированной плотности распределения от плот-
ности распределения, определенной по формуле (1),
не превышает 12 % (рис. 6), что является допустимым
в инженерных расчетах.
Рис. 5. График плотности вероятности сгенерированной
и определенной по формуле (1) плотности распределения
величины входного напряжения Vin
Рис. 6. Относительное отклонение сгенерированной
плотности распределения
4. Так как в примере рассматривается влияние
только одной величины (входного напряжения) на
эффективность преобразователя, то корреляции меж-
ду значениями влияющих факторов отсутствуют.
5. Для сгенерированных случайных значений Vin
выполнено моделирование токов в ветвях и напряже-
ний в узлах схемы, а также моделирование выходной
мощности, потерь и КПД преобразователя. Результа-
ты моделирования при сопоставимых входных дан-
ных совпадают с точностью до 1 % с данными, полу-
ченными в работе [10].
6. В результате выполнения серии экспериментов
получено 100 значений эффективности преобразова-
теля, которые находятся в диапазоне от 0,9187 до
0,9584. Далее этот диапазон разбит на интервалы (в
примере – 0,005) и определены относительная и абсо-
лютная частота встречаемости значения эффективно-
сти в пределах каждого интервала. На основании этих
данных построен график плотности распределения
КПД преобразователя (рис. 7) и интегральная функ-
ция распределения КПД преобразователя (рис. 8).
Графику рис.6 соответствует распределение:
22
2)(
2
1
),;(
E
eEf ,
ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2016. №5 27
где E – КПД преобразователя; µ – среднее значение;
σ – стандартное отклонение.
В соответствии с графиком, представленном на
рис. 7, µ = 0,935, а σ = 0,016.
В соответствии с графиком (рис. 8), вероятность
того, что КПД преобразователя в данных условиях
применения будет равна не менее 0,935, составит
0,65. Таким образом, учет рисков снижения КПД на
основе предложенной интегральной оценки позволяет
уточнить оценку эффективности использования пре-
образователя в конкретном применении.
Рис. 7. График плотности распределения КПД преобразова-
теля, построенный по результатам статистического
моделирования
Рис. 8. Интегральная функция распределения
КПД преобразователя
Выводы.
1. КПД преобразователя напряжения, рассчитанное
при фиксированных внешних факторах, не является по-
казателем эффективности использования преобразова-
теля в условиях изменяющих внешних факторов, осо-
бенно когда их изменение носит стохастически характер
2. Эффективность использования преобразователя
в системе электроснабжения может быть оценена пу-
тем статистического компьютерного моделирования,
в ходе которого определяются зависимости токов и
напряжений в преобразователи от времени, а также
рассчитываются потери в преобразователе, его вы-
ходная мощность и КПД.
3. При оценке эффективности использования пре-
образователя в системе электроснабжения при стохас-
тическом изменении внешних факторов необходимо
учитывать не только ожидаемое среднее значение, но
и риски снижения КПД.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Полупроводниковая схемотехника: [справ. руково-
дство]: пер. с нем. / У. Титце, К. Шенк. – М.: Мир, 1983. –
512 с.
2. Лукутин Б.В., Обухов С.Г. Силовые преобразователи в
электроснабжении: Учебное пособие. – Томск: Изд-во ТПУ,
2007. – 144 с.
3. Gildersleeve M., Forghani-zadeh H.P., Rincon-Mora G.A. A
Comprehensive Power Analysis and a Highly Efficient, Mode-
Hopping DC-DC Converter // Proceedings. IEEE Asia-Pacific
Conference on ASIC. – September 2002. – pp. 153-156. doi:
10.1109/apasic.2002.1031555.
4. Arvind Raj. Application Report. Calculating Efficiency.
PMP-DCDC Controllers [Электронный ресурс]: SLVA390 –
February 2010. – Режим доступа:
http://www.ti.com/lit/an/slva390/slva390.pdf.
5. Chen M., Afridi K.K., Chakraborty S., Perreault D.J. A
high-power-density wide-input-voltage-range isolated dc-dc
converter having a MultiTrack architecture // 2015 IEEE Energy
Conversion Congress and Exposition (ECCE), Sep. 2015. doi:
10.1109/ecce.2015.7309945.
6. Nowakowski R., Tang Ning. Efficiency of synchronous
versus nonsynchronous buck converters // Texas Instruments
Analog Applications Journal. –2009. – no.4Q. – pp. 15-18.
7. ГОСТ 6962-75. Транспорт электрифицированный с пи-
танием от контактной сети. Ряд напряжений. – М.: Изд-во
стандартов, 1975. – 8 с.
8. Ларионова Т.Ю. Сравнение систем питания собствен-
ных нужд электроподвижного состава постоянного тока
напряжением 3000 В по энергоэффективности // Вісник
Кременчуцького національного університету імені М. Ост-
роградського. – 2015. – №3(92). – С. 34-39.
9. Katsikis V. MATLAB – A Fundamental Tool for Scientific
Computing and Engineering Applications – Volume 1. – InTech
Publisher, 2012. – 534 p. doi: 10.5772/2557.
10. Сигорский В. П. Математический аппарат инженера.
Изд. 2-е, стереотип. – К.: «Texнiкa», 1977. – 768 с.
REFERENCES
1. Tittse U., Shenk K. Poluprovodnikovaja shemotehnika
[Semiconductor engineering]. Moscow, Mir Publ., 1983. 512 p.
(Rus).
2. Lukutin B.V., Obuhov S.G. Silovye preobrazovateli v elek-
trosnabzhenii [Power converters in electricity supply]. Tomsk,
TPU Publ., 2007. 144 p. (Rus).
3. Gildersleeve M., Forghani-zadeh H.P., Rincon-Mora G.A. A
Comprehensive Power Analysis and a Highly Efficient, Mode-
Hopping DC-DC Converter. Proceedings. IEEE Asia-Pacific
Conference on ASIC, September 2002, pp. 153-156. doi:
10.1109/apasic.2002.1031555.
4. Arvind Raj. Application Report. Calculating Efficiency.
PMP-DCDC Controllers: SLVA390 – February 2010. – Avail-
able at: http://www.ti.com/lit/an/slva390/slva390.pdf (accessed
September 28, 2015).
5. Chen M., Afridi K.K., Chakraborty S., Perreault D.J. A
high-power-density wide-input-voltage-range isolated dc-dc
converter having a MultiTrack architecture. 2015 IEEE Energy
Conversion Congress and Exposition (ECCE), Sep. 2015. doi:
10.1109/ecce.2015.7309945.
28 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2016. №5
6. Nowakowski R., Tang Ning. Efficiency of synchronous
versus nonsynchronous buck converters. Texas Instruments
Analog Applications Journal, 2009, no.4Q, pp. 15-18.
7. GOST 6962-75. Transport elektrificirovannyj s pitaniem ot
kontaktnoj seti. Rjad naprjazhenij [State Standart 6962-75. Elec-
trified transport with overhead system power supply. Voltage
row]. Moscow, Izdatelstvo standartov Publ., 1975. 8 p. (Rus).
8. Larionova T.Y. Comparison of the auxiliary power supply
systems of the electric railway rolling stock DC 3000 V accord-
ing to the energy efficiency Transactions of Kremenchuk Myk-
hailo Ostrohradskyi National University, 2015, no.3(92), pp. 34-
39. (Rus).
9. Katsikis V. MATLAB – A Fundamental Tool for Scientific
Computing and Engineering Applications – Volume 1. InTech
Publisher, 2012. 534 p. doi: 10.5772/2557.
10. Sigorskij V.P. Matematicheskij apparat inzhenera. Izd. 2-e.
stereotip. [Engineer’s mathematical apparatus. 2nd ed. stereo-
type]. Kyiv, Tekhnika Publ., 1977. 786 p. (Rus).
Поступила (received) 20.04.2016
Поляков Михаил Алексеевич1, к.т.н., доц.,
Ларионова Татьяна Юрьевна1, аспирант,
1 Запорожский национальный технический университет,
69063, Запорожье, ул. Жуковского, 64,
тел/phone +380 61 7698395,
e-mail: polyakov@zntu.edu.ua, electro-eng@yandex.ru
M.A. Polyakov1, T.Y. Larionova1
1 Zaporozhye National Technical University,
64, Zhukovsky Str., Zaporozhye, 69063, Ukraine.
Efficiency evaluation technique of the semiconductor
DC-DC converter application in the power-supply system.
Purpose. To specify efficiency evaluation of the DС-DC power
semiconductor converter application in the power-supply system.
Methodology. We have chosen application version of converter
and then used the statistical modeling of DC-DC converter for its
efficiency evaluation at varied input voltage according to pro-
posed technique. We have compared the simulated result with the
data presented in reference literature. Results. We have proposed
the efficiency evaluation technique of converter application. Pro-
posed technique includes detection of external factors influenced
on the converter efficiency; development of efficiency evaluation
models; selecting application version of converter; determination
of the correlation coefficients between the values of external fac-
tors; definition of the converter efficiency; obtaining of the con-
verter efficiency distribution. Originality. For the first time, we
have developed the evaluation technique of converter efficiency
corrected for application version of converter. Practical value.
Presented in the study results could be useful for specialists in
semiconductor equipment, electrical facilities and systems. Refer-
ences 10, figures 8.
Key words: semiconductor converter, efficiency of converter
application, statistical modeling, evaluation of the effective-
ness, converter efficiency.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-147256 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2074-272X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:40:19Z |
| publishDate | 2016 |
| publisher | Інститут технічних проблем магнетизму НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Поляков, М.А. Ларионова, Т.Ю. 2019-02-13T20:12:23Z 2019-02-13T20:12:23Z 2016 Методика оценки эффективности использования в системе электроснабжения полупроводниковых преобразователей постоянного напряжения / М.А. Поляков, Т.Ю. Ларионова // Електротехніка і електромеханіка. — 2016. — № 5. — С. 23-28. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 2074-272X DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2016.5.03 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/147256 621.314.1:621.3.017 Разработана методика оценки эффективности использования силового полупроводникового преобразователя постоянного напряжения в системе электроснабжения. Методика включает выявление множества внешних факторов,
 влияющих на эффективность использование преобразователя; разработку модели оценки эффективности как функции внешних факторов; выбор варианта использования преобразователя; установление коэффициентов корреляции
 между значениями внешних факторов; определение значений КПД преобразователя; нахождение распределения КПД
 преобразователя. Применение предложенной методики проиллюстрировано на примере синхронного промежуточного вольтодобавочного преобразователя постоянного напряжения. Для этой цели выполнено статистическое моделирование преобразователя этого типа при стохастичном изменении входного напряжения. Розроблено методику оцінки ефективності використання силового напівпровідникового перетворювача постійної
 напруги в системі електропостачання. Методика включає виявлення множини зовнішніх чинників, що впливають на
 ефективність використання перетворювача; розробку моделі оцінки ефективності як функції зовнішніх чинників;
 вибір варіанта використання перетворювача; встановлення коефіцієнтів кореляції між значеннями зовнішніх чинників; визначення значень ККД перетворювача; знаходження розподілу ККД перетворювача. Застосування запропонованої методики проілюстровано на прикладі синхронного проміжного вольтододаткового перетворювача постійної
 напруги. Для цієї мети виконано статистичне моделювання перетворювача цього типу при стохастичній зміні вхідної напруги. Purpose. To specify efficiency evaluation of the DС-DC power
 semiconductor converter application in the power-supply system.
 Methodology. We have chosen application version of converter
 and then used the statistical modeling of DC-DC converter for its
 efficiency evaluation at varied input voltage according to proposed technique. We have compared the simulated result with the
 data presented in reference literature. Results. We have proposed
 the efficiency evaluation technique of converter application. Proposed technique includes detection of external factors influenced
 on the converter efficiency; development of efficiency evaluation
 models; selecting application version of converter; determination
 of the correlation coefficients between the values of external factors; definition of the converter efficiency; obtaining of the converter efficiency distribution. Originality. For the first time, we
 have developed the evaluation technique of converter efficiency
 corrected for application version of converter. Practical value.
 Presented in the study results could be useful for specialists in
 semiconductor equipment, electrical facilities and systems. ru Інститут технічних проблем магнетизму НАН України Електротехніка і електромеханіка Електротехнічні комплекси та системи. Силова електроніка Методика оценки эффективности использования в системе электроснабжения полупроводниковых преобразователей постоянного напряжения Efficiency evaluation technique of the semiconductor DC-DC converter application in the power-supply system Article published earlier |
| spellingShingle | Методика оценки эффективности использования в системе электроснабжения полупроводниковых преобразователей постоянного напряжения Поляков, М.А. Ларионова, Т.Ю. Електротехнічні комплекси та системи. Силова електроніка |
| title | Методика оценки эффективности использования в системе электроснабжения полупроводниковых преобразователей постоянного напряжения |
| title_alt | Efficiency evaluation technique of the semiconductor DC-DC converter application in the power-supply system |
| title_full | Методика оценки эффективности использования в системе электроснабжения полупроводниковых преобразователей постоянного напряжения |
| title_fullStr | Методика оценки эффективности использования в системе электроснабжения полупроводниковых преобразователей постоянного напряжения |
| title_full_unstemmed | Методика оценки эффективности использования в системе электроснабжения полупроводниковых преобразователей постоянного напряжения |
| title_short | Методика оценки эффективности использования в системе электроснабжения полупроводниковых преобразователей постоянного напряжения |
| title_sort | методика оценки эффективности использования в системе электроснабжения полупроводниковых преобразователей постоянного напряжения |
| topic | Електротехнічні комплекси та системи. Силова електроніка |
| topic_facet | Електротехнічні комплекси та системи. Силова електроніка |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/147256 |
| work_keys_str_mv | AT polâkovma metodikaocenkiéffektivnostiispolʹzovaniâvsistemeélektrosnabženiâpoluprovodnikovyhpreobrazovateleipostoânnogonaprâženiâ AT larionovatû metodikaocenkiéffektivnostiispolʹzovaniâvsistemeélektrosnabženiâpoluprovodnikovyhpreobrazovateleipostoânnogonaprâženiâ AT polâkovma efficiencyevaluationtechniqueofthesemiconductordcdcconverterapplicationinthepowersupplysystem AT larionovatû efficiencyevaluationtechniqueofthesemiconductordcdcconverterapplicationinthepowersupplysystem |