РОЗРАХУНОК РЕГУЛЮВАЛЬНИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕЗОНАНСНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ МЕТОДОМ СУПЕРПОЗИЦІЇ

The work presents the calculations of the control characteristics of the full-bridge resonant converter with a series resonant LLC circuit and frequency control by two methods - the first harmonic method and the superposition method. The theoretical results were verified by the analytical-structural...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2024
Hauptverfasser: Павлов, Г.В., Обрубов, А.B., Вінниченко, І.Л., Махнов, А.O.
Format: Artikel
Sprache:Ukrainian
Veröffentlicht: Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2024
Schlagworte:
Online Zugang:https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1599
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Technical Electrodynamics

Institution

Technical Electrodynamics
id oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-1599
record_format ojs
institution Technical Electrodynamics
baseUrl_str
datestamp_date 2024-07-04T07:11:56Z
collection OJS
language Ukrainian
topic аналітично-структурне моделювання
метод першої гармоніки
метод суперпозиції
регулювальні характеристики
резонансний перетворювач
spellingShingle аналітично-структурне моделювання
метод першої гармоніки
метод суперпозиції
регулювальні характеристики
резонансний перетворювач
Павлов, Г.В.
Обрубов, А.B.
Вінниченко, І.Л.
Махнов, А.O.
РОЗРАХУНОК РЕГУЛЮВАЛЬНИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕЗОНАНСНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ МЕТОДОМ СУПЕРПОЗИЦІЇ
topic_facet аналітично-структурне моделювання
метод першої гармоніки
метод суперпозиції
регулювальні характеристики
резонансний перетворювач
analytical-structural modeling
first harmonic method
superposition method
control characteristics
resonant converter
format Article
author Павлов, Г.В.
Обрубов, А.B.
Вінниченко, І.Л.
Махнов, А.O.
author_facet Павлов, Г.В.
Обрубов, А.B.
Вінниченко, І.Л.
Махнов, А.O.
author_sort Павлов, Г.В.
title РОЗРАХУНОК РЕГУЛЮВАЛЬНИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕЗОНАНСНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ МЕТОДОМ СУПЕРПОЗИЦІЇ
title_short РОЗРАХУНОК РЕГУЛЮВАЛЬНИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕЗОНАНСНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ МЕТОДОМ СУПЕРПОЗИЦІЇ
title_full РОЗРАХУНОК РЕГУЛЮВАЛЬНИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕЗОНАНСНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ МЕТОДОМ СУПЕРПОЗИЦІЇ
title_fullStr РОЗРАХУНОК РЕГУЛЮВАЛЬНИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕЗОНАНСНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ МЕТОДОМ СУПЕРПОЗИЦІЇ
title_full_unstemmed РОЗРАХУНОК РЕГУЛЮВАЛЬНИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕЗОНАНСНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ МЕТОДОМ СУПЕРПОЗИЦІЇ
title_sort розрахунок регулювальних характеристик резонансних перетворювачів методом суперпозиції
title_alt CALCULATION OF THE RESONANT CONVERTERS CONTROL CHARACTERISTICS BY THE SUPERPOSITION METHOD
description The work presents the calculations of the control characteristics of the full-bridge resonant converter with a series resonant LLC circuit and frequency control by two methods - the first harmonic method and the superposition method. The theoretical results were verified by the analytical-structural modeling method. The power circuit of the resonant converter for the analysis of electromagnetic processes is replaced by a linear T-shaped circuit with two series resonant RLC-circuits and equivalent generators of rectangular voltages, which simulate a transistor inverter and a diode rectifier in the quasi-continuous current mode. Analytical-structural modeling method consists in partly analytical and partly structural ways of building a numerical model of the resonant converter in the form of the simulation model in the MATLAB-Simulink environment. Linear structural links of the model are created on the basis of integral equations of circles. Non-linear links are created based on the non-linear functions and causal relationships. The structural model based on these links takes into account the nonlinearity of the elements of the power circuit of the resonant converter and is based on simpler mathematical expressions compared to the equivalent mathematical model of the resonant converter. The structural model corresponds to the idea of the resonant converter in the form of the resonant circuit with independent equivalent voltage generators and allows to adjust the magnetic coupling coefficient between the transformer windings and simulate processes with arbitrary control functions of equivalent generators. The peculiarity of the use of the superposition method for calculating the static characteristics of the resonant converter is the need to match the voltage phases of the equivalent generators of the equivalent circuit during the changes of the operating frequency or relative load voltage. The dependence of the input voltage of the rectifier, which is simulated by the second equivalent generator, on the processes of the power circuit of the real resonant converter, determines the conditions for matching (adjusting) the phases of the equivalent generators. References 30, figures 5.
publisher Інститут електродинаміки НАН України, Київ
publishDate 2024
url https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1599
work_keys_str_mv AT pavlovgv calculationoftheresonantconverterscontrolcharacteristicsbythesuperpositionmethod
AT obrubovab calculationoftheresonantconverterscontrolcharacteristicsbythesuperpositionmethod
AT vínničenkoíl calculationoftheresonantconverterscontrolcharacteristicsbythesuperpositionmethod
AT mahnovao calculationoftheresonantconverterscontrolcharacteristicsbythesuperpositionmethod
AT pavlovgv rozrahunokregulûvalʹnihharakteristikrezonansnihperetvorûvačívmetodomsuperpozicíí
AT obrubovab rozrahunokregulûvalʹnihharakteristikrezonansnihperetvorûvačívmetodomsuperpozicíí
AT vínničenkoíl rozrahunokregulûvalʹnihharakteristikrezonansnihperetvorûvačívmetodomsuperpozicíí
AT mahnovao rozrahunokregulûvalʹnihharakteristikrezonansnihperetvorûvačívmetodomsuperpozicíí
first_indexed 2025-12-02T15:21:21Z
last_indexed 2025-12-02T15:21:21Z
_version_ 1850410408344551424
spelling oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-15992024-07-04T07:11:56Z CALCULATION OF THE RESONANT CONVERTERS CONTROL CHARACTERISTICS BY THE SUPERPOSITION METHOD РОЗРАХУНОК РЕГУЛЮВАЛЬНИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕЗОНАНСНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ МЕТОДОМ СУПЕРПОЗИЦІЇ Павлов, Г.В. Обрубов, А.B. Вінниченко, І.Л. Махнов, А.O. аналітично-структурне моделювання метод першої гармоніки метод суперпозиції регулювальні характеристики резонансний перетворювач analytical-structural modeling first harmonic method superposition method control characteristics resonant converter The work presents the calculations of the control characteristics of the full-bridge resonant converter with a series resonant LLC circuit and frequency control by two methods - the first harmonic method and the superposition method. The theoretical results were verified by the analytical-structural modeling method. The power circuit of the resonant converter for the analysis of electromagnetic processes is replaced by a linear T-shaped circuit with two series resonant RLC-circuits and equivalent generators of rectangular voltages, which simulate a transistor inverter and a diode rectifier in the quasi-continuous current mode. Analytical-structural modeling method consists in partly analytical and partly structural ways of building a numerical model of the resonant converter in the form of the simulation model in the MATLAB-Simulink environment. Linear structural links of the model are created on the basis of integral equations of circles. Non-linear links are created based on the non-linear functions and causal relationships. The structural model based on these links takes into account the nonlinearity of the elements of the power circuit of the resonant converter and is based on simpler mathematical expressions compared to the equivalent mathematical model of the resonant converter. The structural model corresponds to the idea of the resonant converter in the form of the resonant circuit with independent equivalent voltage generators and allows to adjust the magnetic coupling coefficient between the transformer windings and simulate processes with arbitrary control functions of equivalent generators. The peculiarity of the use of the superposition method for calculating the static characteristics of the resonant converter is the need to match the voltage phases of the equivalent generators of the equivalent circuit during the changes of the operating frequency or relative load voltage. The dependence of the input voltage of the rectifier, which is simulated by the second equivalent generator, on the processes of the power circuit of the real resonant converter, determines the conditions for matching (adjusting) the phases of the equivalent generators. References 30, figures 5. В роботі представлено розрахунки регулювальних характеристик двотактного резонансного перетворювача з послідовним резонансним контуром (LLC-типу) з частотним регулюванням двома методами – методом першої гармоніки та методом суперпозиції. Теоретичні результати перевірено аналітично-структурним методом моделювання. Силову схему резонансного перетворювача для аналізу електромагнітних процесів заміщено лінійною Т-подібною схемою з двома послідовними резонансними електричними RLC-ланцюгами і еквівалентними генераторами прямокутних напруг, які імітують транзисторний інвертор та діодний випрямляч в режимі квазінеперервного струму. Аналітично-структурний метод моделювання полягає в частково аналітичному і частково структурному шляхах побудови чисельної моделі резонансного перетворювача у вигляді імітаційної моделі в середовищі MATLAB-Simulink. Лінійні структурні ланки моделі створено на основі інтегральних рівнянь кіл. Нелінійні ланки створено на основі нелінійних функцій та причинно-наслідкових зв’язків. Структурна модель на основі даних ланок враховує нелінійність елементів силової схеми резонансного перетворювача і базується на простіших математичних виразах у порівнянні з еквівалентною математичною моделлю резонансного перетворювача. Структурна модель відповідає уявленню резонансного перетворювача у вигляді резонансного контуру з незалежними еквівалентними генераторами напруг і дає можливість регулювати коефіцієнт магнітного зв’язку між обмотками трансформатора та моделювати процеси за довільних керуючих функціях еквівалентних генераторів. Особливістю використання метода суперпозиції для розрахунків статичних характеристик резонансного перетворювача виявилась необхідність погоджувати фази напруг еквівалентних генераторів схеми заміщення у разі зміни робочої частоти або відносної напруги навантаження. Залежність вхідної напруги випрямляча, яка моделюється другим еквівалентним генератором, від процесів силової схеми реального резонансного перетворювача, визначає умови погодження (налаштування) фаз еквівалентних генераторів. Бібл. 30, рис. 5. Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2024-07-01 Article Article application/pdf https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1599 10.15407/techned2024.04.024 Tekhnichna Elektrodynamika; No. 4 (2024): TEKHNICHNA ELEKTRODYNAMIKA; 024 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; № 4 (2024): ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; 024 2218-1903 1607-7970 10.15407/techned2024.04 uk https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1599/1449 Авторське право (c) 2024 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0