автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.12, диссертация на тему:Повышение эффективности устройств формирования служебного напряжения в импульсных преобразователях

003464862

На правах рукописи

СЕРЕДЖИНОВ Ренат Тагирович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УСТРОЙСТВ ФОРМИРОВАНИЯ СЛУЖЕБНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ИМПУЛЬСНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯХ

Специальность: 05.09.12 - Силовая электроника

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов 2009

003464862

Работа выполнена в Технологическом институте ФГОУ ВПО «Южный Федеральный университет» в г. Таганроге (ТТИ Южного Федерального университета)

Научный руководитель:

Заслуженный деятель науки и техники

РФ, д.т.н., профессор

Самойлов Леонтий Константинович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Степанов Сергей Фёдорович

кандидат технических наук, доцент Полуянович Николай Константинович

Ведущая организация:

НИИ «Специализированные информационно-измерительные системы», г. Ростов-на-Дону

Защита состоится 23 апреля 2009 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.242.10 при ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет» по адресу: 410054, Саратов, ул. Политехническая, 77, Саратовский государственный технический университет, ауд. 2/212.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет».

Автореферат разослан « 20 » марта 2009 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета

Томашевский Ю. Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время среди источников вторичного электропитания радиоаппаратуры лидирующие позиции заняли импульсные преобразователи напряжения (ИПН), имеющие высокие показатели мощности на единицу объема. Сам по себе современный ИПН является сложным электронным устройством, определенные узлы которого требуют дополнительного низковольтного напряжения питания. В частности, таким узлом является специализированный контроллер. Пути получения этого дополнительного или служебного напряженм (СН) на сегодняшний день довольно многообразны. Анализ схемных решений ИПН позволил выделить десять различных вариантов реализации устройств формирования служебного напряжения (УФСН). Устройство формирования служебного напряжения - дополнительное устройство в составе ИПН, необходимое для поддержания работы контроллера и сервисных устройств в различных режимах работы источника питания, которое представляет собой одно- или двухдолупериодную схему выпрямления со сглаживающим емкостным или RC- фильтром. Многообразие вариантов УФСН свидетельствует о том, что на данный момент отсутствует единый подход к выбору варианта на основании определенных критериев предпочтения. Из выделенных десяти вариантов находят применения следующие варианты реализации УФСН с расположением их обмоток: на сердечнике выходного трансформатора DC/DC; на сердечнике повышающего индуктора корректора коэффициента мощности (ККМ); на сердечнике выходного дросселя прямоходовых DC/DC. Применение данных технических решений объясняется малым количеством дополнительных компонентов и высокой степенью интеграции УФСН в силовую схему ИПН. Это является причиной, приводящей к сильной зависимости работы УФСН от нештатных режимов работы ИПН, что требует их совместного анализа. Кроме того, служебное напряжение, получаемое при помощи таких УФСН, является вторичным и для включения ИПН требуются специальные устройства пуска. Поэтому изучение режима их работы является неотъемлемой частью общего вопроса изучения процессов устройств служебного напряжения и является одной из актуальных задач.

В современной литературе, посвященной ИПН, отсутствуют комплексные исследования подобных устройств, а также исследования процессов пуска и включения ИПН. Как правило, в большинстве случаев имеющиеся результаты анализа носят рекомендательный характер, учитывающие только отдельные стороны вопроса. Всё это говорит об актуальности проведённого исследования.

Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка алгоритмов расчёта УФСН с различными вариантами интеграции' в силовую часть ИПН, что позволяет повысить эффективность их использования в структуре источника питания. Поставленная цель потребовала решения следующих задач:

1) проведения классификации существующих схемных решений УФСН;

2) разработки PSpice-моделей основных топологий ИПН со схемами УФСН;

3) разработки PSpice-моделей устройств пуска ИПН;

4) математического моделирования, с целью временного, частотного анализа и анализа по постоянному току основных топологий ИПН и устройств пуска;

5) проведения макетных испытаний: однотактного обратноходового преобразователя с УФСН на сердечнике выходного трансформатора; устройства управляемого активного пуска с уменьшенным значением активных потерь в составе ИПН в диапазоне температур от -40 до +85°С.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались: современные методы анализа электрических цепей с помощью PSpice совместимой программы Micro-Cap, пакет прикладных математических программ Mathcad, основные законы электротехники, макетные испытания.

Основные положения и результаты работы, выносимые на защиту:

1. Оценка эксплуатационных характеристик УФСН в структуре ИПН возможна при использовании частных показателей эффективности ©нр, ©кз. ©хх, ©и, ©ь введенного коэффициента допустимого изменения напряжения ©доп. введенного критерия комплексной оценки эффективности 0. Применение этих критериев позволяет с единых позиций проводить анализ широкого класса схем ИПН с УФСН.

2. Повышение эксплуатационных характеристик УФСН в режиме короткого замыкания (КЗ) в схемах обратноходовых преобразователей с жёстким переключением силовых ключей, а также в преобразователях, использующих квазирезонансный метод управления, достигается за счёт формирования служебного напряжения в период прямого такта работы ИЛИ. Причём для квазирезонансного метода управления обратноходового преобразователя необходимо вводить отдельную обмотку УФСН, не связанную с обмоткой датчика нулевого тока выходного трансформатора.

3. Организация надёжного пуска AC/DC преобразователей в широком температурном диапазоне, реализованных с разделением цепи питания контроллера DC/DC преобразователя, возможна с введённой принудительной задержкой начала заряда конденсатора С2 в цепи питания контроллера DC/DC и использованием устройства управляемого активного пуска для минимизации времени включения ИПН, и уменьшения активных потерь в режиме Hiccup.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Проведена классификация УФСН.

2. Введены критерии комплексной оценки эффективности УФСН.

3. Предложены алгоритмы расчёта, повышающие эксплуатационные характеристики УФСН.

4. Исследован процесс пуска AC/DC преобразователей в температурном диапазоне от -40 до +85 °С, а также предложены модель и алгоритм расчёта элементов схем пуска, влияющих на устойчивость пуска преобразователя.

Практическая значимость и реализация результатов. Результаты проведенных исследований нашли своё отражение в разработке импульсных преобразователей напряжения по г/б работам № 13050/1, № 13058/1 на кафедре «Автоматизированные системы научных исследований и экспериментов» Таганрогского технологического института Южного Федерального университета.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на всероссийских и международных конференциях:

• Четвёртой Всероссийской научной конференции молодых учёных и аспирантов «Информационные технологии, системный анализ и управление», Таганрог, 2006 г.;

• Международной научной конференции «Информационные технологии в современном мире», Таганрог, 2006 г.;

• конференции профессорско-преподавательского состава ТРТУ, Таганрог, 2007 г.;

• Международной научной конференции «Проблемы развития естественных, технических и социальных систем», Таганрог, 2007 г.;

• Всероссийской научной конференции молодых учёных и аспирантов «Молодежь и современные информационные технологии», Томск, 2008 г.;

• IV Международной конференции «Стратегия качества в промышленности и образовании», Болгария, Варна, 2008 г.;

• Международной научной конференции «Информация, сигналы, системы: вопросы методологии, анализа и синтеза» (ИСС-2008), Таганрог, 2008 г.;

• 6-й Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Молодёжь XXI века - будущее российской науки», Ростов-на-Дону, 2008 г.

Публикации. Основные результаты отражены в 14 публикациях, в том числе в журнале «Компоненты и технологии: Силовая электроника», в журнале «Известия высших учебных заведений. Электромеханика», в журнале «Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Технические науки», в журнале «Вестник РГТУ», материалах указанных конференций. Получен патент РФ № 232.4282 на изобретение.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из списка сокращений и условных обозначений, введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Основной текст изложен на 150 страницах, Диссертация поясняется 72 рисунками и 12 таблицами, список исполь-

зованной литературы включает 68 наименований. Общий объем диссертации 214 страниц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы, формулируются цель и задачи исследования, научная новизна, практическая ценность, положения, выносимые на защиту.

В первой главе диссертации приводится обзор литературы, даётся классификация УФСН, формулируются критерии оценки эффективности.

Обзор современной литературы показал, что проблема подхода к реализации оптимального варианта УФСН с учётом максимального количества влияющих факторов не раскрыта. В редких изданиях приводятся лишь конкретные рекомендации с учетом нескольких воздействующих факторов, делается попытка классификации УФСН. Анализ схемных решений ИПН позволил предложить классификацию существующих решений УФСН. Согласно этой классификации УФСН делятся на следующие классы (см. рис. 1):

1. УФСН с использованием входного сетевого напряжения;

2. УФСН, использующие импульсный принцип построения;

3. УФСН с использованием пусковых устройств.

Устройства первых двух классов представляют собой самостоятельные устройства, которые включаются сразу после подачи сетевого напряжения или по сигналу пуска. Устройства первого класса (рис. 1) являются хорошо известными и проработанными решениями. Устройства второго класса есть по существу дополнительные автономные маломощные импульсные преобразователи. Включение таких УФСН происходит также с подачей сетевого напряжения или по сигналу пуска.

Использование импульсного режима работы УФСН позволяет уменьшить габариты самого устройства, увеличить его КПД и получить гальванически

УФСН

©

©

©

Рис. 1, Классификация устройств формирования служебного напряжения

изолированное служебное напряжение. Последнее преимущество особенно важно, когда не имеется возможности использовать гальваническое разделение в цепи обратной связи DC/DC, необходимой для стабилизации выходного напряжения. Как показывает анализ схемных решений современных ИПН, рассчитанных на большую выходную мощность, в составе таких источников используются УФСН на однотактных ШИМ-конгроллерах с квазирезонансным методом управления, что позволяет реализовывать компактные устройства, имеющие высокий КПД и низкий уровень генерируемых помех. Здесь необходимо заметить, что использование низковольтных ШИМ-контроллеров в УФСН второго класса приводит к образованию второго уровня служебного напряжения.

Стремление уменьшить число используемых компонентов, повысить интеграцию УФСН в составе ИПН привело к появлению УФСН с использованием пусковых устройств (рис.1). Однако такая интеграция приводит к появлению двухсторонней зависимости между работой силовой части ИПН и работой УФСН, которая отсутствовала у представителей других классов. Для более детального описания этой зависимости были выделены следующие критерии: Qm - критерий, учитывающий изменение напряжения УФСН в режиме короткого замыкания главного выхода ИПН; ©„ - критерий, учитывающий изменение напряжения УФСН в режиме холостого хода (XX) ИПН; Qu - критерий, учитывающий изменение напряжения УФСН при управлении ИПН по напряжению; 0, - критерий, учитывающий изменение напряжения УФСН при управлении ИПН по току; &ИР - критерий, учитывающий изменение напряжения УФСН в зависимости от изменения входного сетевого напряжения. Каждый из перечисленных критериев является частным показателем (ЧП) эффективности УФСН для выбранной топологии. Получение комплексной оценки УФСН, учитывающей все частные показатели эффективности, возможно с применением следующей формулы:

0 = (тах(0да) + вда)-1, (1)

где 0 - комплексный показатель эффективности, а &чп определяется по следующей формуле:

ттМЛКС

0 -иУ*сн (2)

^ЧП т т МИН ' ( '

и УФСН

где &чп численно равно значениям 0^, ©„, ©,, QHP в каждом отдельном случае. Необходимо отметить, что значение Uy^ для вычисления критериев QK3 и должно быть численно равно значению напряжения на выходе УФСН при номинальной нагрузке главного выхода при &ИР =1.

В технической литературе для оценки эффективности системы или отдельного устройства существует понятие безусловного критерия предпочтения (БКП). Введем понятие коэффициента допустимого изменения напряжения

УФСН как отношение максимально допустимого напряжения С/^ к минимальному напряжению V"™

т тМАКС

© -ипит

" ДОП ттШШ • \ '

и лит

Для реальных схем обычно вводят коэффициент запаса (£), который уменьшает Ц"**0 и увеличивает и"™. Величина £ лежит в пределах 1,1 - 1,4. Тогда можно записать

U

0 _-"пит--/-6\

ДОП ~ т тМИН к-1 I>г • V")

© _ "ПИТ--/4Ч

ДОП ттМИН е2 • V '

пит 'Ь

УФСН с использованием пусковых устройств могут иметь повышенные выходные напряжения в связи с тем, что реальное число витков обмоток УФСН wyocH должно быть целым числом. Иногда это вынуждает увеличивать число витков W] первичной обмотки с целью достижения целого числа. Введём понятие коэффициента витка К,

K,J~(5)

Wy<PCH

где \wy0CH ] " расчётная величина витков обмотки УФСН, приведённая к ближайшему бол ьшему целому числу. В итоге можно записать

j тМИН Е1 V-

ипит 'h

Значение 0 для УФСН должно бьггь меньше допустимого 0дол

©<©ДОЯ- (7)

Кроме оценки показателя © для УФСН необходимо производить оценку протекающих токов через последовательную цепь. Основным элементом последовательной цепи УФСН является выпрямительный диод. Согласно ГОСТ 25529-82 для выпрямительных импульсных диодов, применяемых в УФСН импульсных преобразователей, наиболее важными будут являться следующие параметры: прямое импульсное напряжение Ufm\ значение обратного напряжения Ubr, прямой импульсный ток диода 1рМ\ прямой ударный ток Ifsm- Ограничение величин приведенных параметров в требуемых пределах для выбранного диода, в конечном счете, повлияет на величину коэффициента 0.

Обязательным компонентом УФСН третьего класса является устройство пуска. Назначение этого устройства заключается в кратковременной подаче пониженного сетевого напряжения на выходной конденсатор УФСН. Отсюда следует, что важным аспектом является исследование процессов устройств пуска при в!лючении ИПН и в режиме Hiccup. Анализ схемных решений позволил выделить три разновидности устройств пуска: устройства пассивного пуска; устройства неуправляемого активного пуска и устройства управляемого активного пуска.

В последующих главах проводится исследование:

1. УФСН с использованием пусковых устройств. Результатом анализа процессов являются численные значения критериев и 0, рекомендации и алгоритмы расчёта УФСН для каждой топологии ИПН.

2. Процессов в устройствах пуска ИПН. Результатом анализа процессов, пуска являются рекомендации по оптимальной организации включения ступеней ИПН, методики расчёта параметров элементов отвечающих за надежный пуск.

Глава вторая посвящена исследованию УФСН с использованием сердечника выходного трансформатора DC/DC ШИМ-преобразователей. Анализ процессов УФСН за счёт использования выходного трансформатора двухтактных ШИМ-преобразователей целесообразно проводить на мостовой схеме. Остальные известные топологии двухтактных преобразователей, такие как полумостовая, пуш-пульная, не влияют на характер и направление протекания тока через первичную обмотку трансформатора и, следовательно, не влияют на процессы на стороне УФСН. Анализ полученных значений итоговых коэффициентов 0 позволяет судить об эффективности использования двухтактного выпрямления напряжения. Двухтактное выпрямление позволяет также уменьшить ток через выпрямительные диоды до приемлемых значений. В случае оптимизации значения 0, удовлетворяющего условию (7), необходимо использовать дополнительный стабилизатор напряжения.

УФСН за счёт использования выходного трансформатора в однотактных прямоходовых преобразователях являются частным случаем УФСН двухтактных топологий. Исключение составляют повышенные значения импульсных токов ¡fm и IfSM- Поскольку для данной топологии реализация второго такта невозможна, то деление тока IFM достигается путем установки двух параллельно включенных диодов в составе диодной сборки. Результаты анализа процессов в УФСН позволяют сделать следующие выводы:

• на величину служебного напряжения оказывают влияние режимы работы ИПН и способ его управления при реализации УФСН за счет выходного трансформатора;

• в режимах КЗ и XX наблюдаются повышенные значения импульсных токов IFM и Jfsm через выпрямительные диоды, что требует принятия специальных мер по их ограничению;

• величина нестабильности выходного напряжения определяется величиной нестабильности входного питающего напряжения. Исследования процессов в УФСН обратноходового преобразователя показали, что данная топология при КЗ главного выхода не способна обеспечить работу УФСН, вследствие чего ИПН входит в режим Hiccup. Избежать этого нежелательного режима и обеспечить работу контроллера ИПН от УФСН возможно за счет прямого включения обмотки УФСН. Как показали расчёты, влияние такого включения обмотки на процессы в первичной обмотке минимальны и не сказываются на работе трансформатора с номинальной нагрузкой

главного выхода. Как и для рассмотренных прямоходовых однотактных топологий ИПН, деление импульсного тока 1рм достигается включением диодной сборки из днух параллельных диодов. Рассмотренные топологии имеют одну особенность: наличие резистора XX (Яхх) на главном выходе. Наличие данного резистора необходимо для обеспечения нормального режима работы конденсатора главного выхода и для программирования длительности импульсов в режиме XX. Программирование длительности импульсов в режиме КЗ достигается путем подбора параметров КС-цепочки в цепи токовой защиты, которая задерживает приход фронта импульса от датчика тока на вход токоограничитель-ного компаратора. В целом для рассмотренных вариантов устройств получения служебного напряжения справедлив алгоритм расчёта, показанный на рис. 2.

(' Начало ^

и™,

им,

к.

X

£ I

т

I

Определение максимальных и минимальных значений напряжений питания

ВаеОение величины запаса

Расчет

коэффициента витка

Расчёт значено* коэффициента, определяющего допустимое изменение служебного напряжения

Выбор элементов УФСН

Расчёт цепи компенсации усилителя ошибки

Расчёт сопротивления резистора холостого хода

Мат. моделирование

Расчёт частных

показателей

эффективности

Расчёт итогового комплексного показателя эффективности

1умлич. длительности иыпупъсоа:

2,уввлич. мот-м «штоюв служебной обмотки и посггтновх» апеВипизатор* напряжения.

Минимизация тах(0ч„)

1.уваличанив длительности импульсов; ¿установка о вранич. сопротивления; 3.выбор ОиоОа.

Минимизация токов Ыви

Рис. 2. Алгоритм расчёта В третьей главе исследуются характеристики УФСН с использованием сердечника выходного трансформатора резонансных преобразователей. Для получения высокого КПД преобразователя используются специальные методы управления ИПН: резонансный и квазирезонансный. Главное отличие этих методов в том, что в резонансных преобразователях резонансный контур участвует в передаче мощности в нагрузку, а в квазирезонансных не участвует. Для защиты силовой части преобразователя в крайних режимах работы, таких как КЗ и XX, управляющие контроллеры резонансных преобразователей снабжаются отдельными входами. В зависимости от модели контроллера таких входов может быть один или два. Они разделяются на быстрые входы и медленные. С точки зрения коэффициента 0 нежелательно использовать быстрый вход, так

как в этом случае силовые ключи выключаются до момента исчезновения КЗ или XX. Медленный вход, напротив, обеспечивает работу силовых ключей с вставкой защитных пауз, после которых начинается повторный плавный пуск преобразователя.

Среди однотактных топологий наибольшее распространение получила топология обратноходового преобразователя с квазирезонансным методом управления. Исследование процессов в режимах КЗ и XX позволило сделать вывод, что режим КЗ оказывает такое же влияние на служебное напряжение, как и в обратноходовых преобразователях с «жёстким» переключением силового ключа. Отличия имеются для режима XX. Если в обратноходовом ИПН с жёстким переключением силового ключа конечная длительность импульсов при XX «программировалась» резистором Rxx, то при использовании квазирезонансного метода отпадает необходимость в использовании дополнительного резистора. Эффективным способом поддержания служебного напряжения при КЗ является прямое включение обмотки УФСН. Однако в этом случае необходимо разделить обмотку датчика нулевого тока от обмотки УФСН.

Мостовые квазирезонансные преобразователи с фазовьш сдвигом используются для получения большой выходной мощности. Обзор контроллеров для управления такими преобразователями показал, что основное влияние на выходное служебное напряжение оказывают встроенные схемы защиты. Так, в режиме КЗ при управлении по напряжению ИПН входит в режим пропуска импульсов. Данная мера позволяет удерживать на постоянном уровне ток КЗ, защищая силовые ключи и выходные выпрямители, что в то же время отрицательно влияет на уровень служебного напряжения. Результаты моделирования позволяют сделать вывод о том, что наиболее эффективной, с точки зрения коэффициента ©, является двухтактная схема выпрямления. Режим XX для УФСН с использованием сердечника выходного трансформатора мостовых квазирезонансных ИПН является критическим, т.к. в этом режиме происходит полное выключение ключей до момента исчезновения XX, что ограничивает использование УФСН на выходном трансформаторе.

Анализ численных значений токов 1т и Ifsu резонансной топологии показал, что наиболее опасная ситуация возникает в момент начала работы УФСН с использованием сердечника выходного трансформатора. В этом случае наблюдаются завышенные значения ударного тока Ipsu. Основной причиной этому служит резонансная топология, которой свойственны повышенные значения токов и напряжения и постоянная ширина импульса. Для мостовой топологии с фазовым сдвигом необходимо учитывать величину емкости выходного конденсатора УФСН, так как для данной топологии характерно увеличение постоянной времени заряда примерно в 10 раз по сравнению с топологиями, которые были описаны во второй главе.

Согласно результатам исследования алгоритм расчёта будет выглядеть так, как показано на рис. 3.

о»,

иши

к.

3

выбор управляющего контроллера

Определение максимальнь и минимальных значений напряжений литания

Введение величины запаса

Расчёт коэффициента витка

Расчет значения коэффициента, определяя допустимое изменение служебного напряжения

Выбор

элементов

УФСН

Мат. моделирование

Расчёт частных показателей эффективности

Расчбт итогового комплексного показателя эффективности

1. увеличение #оMi витков служебной обмотка и постановка стабилизатора напряжения.

Минимизация max(0w)

^установка окранич. сопротивления; З.еывор Оиоба. ¿.уменьшение разности напряжений

___ Минииизация токов leu. /гам

Конец J

Рис. 3. Алгоритм расчёта

Глава четвёртая посвящена анализу процессов в УФСН с использованием сердечников силовых дросселей ИПН. Данные УФСН в структуре ИПН могут быть реализованы:

1) путём расположения дополнительной обмотки на сердечнике повышающего индуктора корректора коэффициента мощности (ККМ);

2) путём расположения дополнительной обмотки на сердечнике выходного дросселя прямоходовых ИПН.

В настоящее время распространение получили ККМ со следующими тремя методами управления:

• метод граничного управления;

• метод разрывных токов;

• метод управления по пиковому значению тока.

Реализация УФСН на повышающем индукторе достигается путём обратного включения дополнительных обмоток. Моделирование трёх методов управления позволило сделать заключение, что наилучшие показатели по обеспечению стабильности служебного напряжения при различных режимах работы DC/DC показывает граничный метод управления, который к тому же предъявляет невысокие требования к величине ёмкости выходного конденсатора УФСН.

В зависимости от варианта реализации гальванического разделения, на повышающем индукторе может быть разное количество обмоток. Выбор вари-

анта с гальваническим разделением по питанию приводит к необходимости постановки дополнительного токоограничительного резистора ударного тока Ifsm в цепь питания контроллера DC/DC.

Прямоходовые одно- и двухтактные топологии предоставляют разработчику дополнительный вариант реализации УФСН с использованием сердечника дросселя главного выхода DC/DC. Как и в случае с дополнительными обмотками повышающего индуктора, на дросселе основного выхода ИПН обмотки УФСН включаются в обратном ходе. Моделирование работы ИПН показало, что данный вариант УФСН не позволяет произвести оптимизацию конечного значения 0 для режима КЗ, что ограничивает его применение.

Для рассмотренных УФСН в общем случае справедлив следующий алго-

Рис. 4. Алгоритм расчёта В дополнение к приведенному алгоритму расчёта необходимо привести ряд рекомендаций:

• по возможности избегать применения метода управления ККМ по пиковому значению тока;

• стараться использовать метод граничного управления, при котором минимальны требования к стабилизации служебного напряжения.

Глава пятая диссертации посвящена исследованию процессов в пусковых схемах сетевых ИПН. Импульсный преобразователь является устройством, которое чувствительно к порядку включения его основных устройств. Основ-

ными устройствами являются: ККМ и собственно DC/DC преобразователь. При наличии таких устройств порядок их включения должен быть следующим:

1) включение и выход в рабочий режим ККМ;

2) включение и выход в рабочий режим DC/DC.

Поскольку служебное напряжение УФСН третьего класса является вторичным, то возникает необходимость получения первичного напряжения от питающей сети с последующим переключением на работающее устройство формирования служебного напряжения. Первичное напряжение получают при помощи специальных устройств пуска, которые могут быть активными или пассивными. Работа устройств пуска определяет такой параметр ИПН как время включения и время пуска, а стабильность их работы определяет надежность ИПН в диапазоне температур при заданном разбросе величин параметров входящих элементов. При работе над диссертацией было разработано и запатентовано устройство управляемого активного пуска, основным достоинством которого являются низкие тепловые потери. Низкие тепловые потери описываемого устройства позволяют реализовать быстрое включение и пуск ИПН, используя сетевое напряжение, а также поддерживать его работу в режиме Hiccup. Импульсный преобразователь можно разделить на два типа схем с точки зрения процессов пуска:

• с гальваническим разделением цепи обратной связи DC/DC преобразователя;

• с гальваническим разделением цепи питания контроллера DC/DC преобразователя.

Используя гальваническое разделение в цепи обратной связи DC/DC, должно выполняться следующее условие:

с +ЛС" >С\ (8)

где tj - время включения контроллеров обоих устройств преобразователя; Af, -интервал времени между включением контроллеров обоих устройств преобразователя и выключением устройства активного пуска; t) - время окончания процесса заряда выходного конденсатора ККМ. Время пуска всего источника в наихудшем случае будет равно

^С + Д'Г- (9)

Второй тип ИПН отличается наличием дополнительного источника с гальванически развязанным выходом. Этот источник обычно имеет небольшую мощность и более высокое внутреннее сопротивление, что меняет картину обеспечения устойчивости переходного процесса. Для обеспечения работоспособности ИПН, согласно временным диаграммам рис. 5, необходимо выполнение условий

tfm +At™° >t™;

(min>fmax. (Ю)

Ai2max+i4mM</,min+Ar,min,

где tt - время включения контроллера ККМ и начало заряда конденсатора Сг; Д/, - интервал времени между включением контроллера ККМ и выключением устройства пуска; At2 - интервал времени между включением контроллера DC/DC и окончанием времени плавного пуска DC/DC; /3 - время окончания заряда выходного конденсатора ККМ Сккм Д° номинального значения напряжения; /4 - время включения контроллера DC/DC. Области S[,S„6\,Sn определяют моменты времени с учетом максимального разброса емкостей конденсаторов. Выделенная область внутри каждой области Sl,S3,S4,Sn, определяет моменты времени с учётом допустимого отклонения емкости конденсатора от его номинального значения.

Рис. 5. Процессы пуска ИПН с гальваническим разделением цепи питания контроллера

DC/DC преобразователя Макетные испытания ИПН показали, что в.температурном диапазоне от - 40 до +85 °С основное влияние на пуск преобразователя оказываем изменение ёмкостей выходных конденсаторов ККМ и УФСН от их номинальных значений. В наихудшем случае разброс может составить для группы К50: -45...+65%; для группы К52: -70...+45%; для группы К53: -35...+35%. К выбору конденсаторов необходимо подходить с особой внимательностью, руководствуясь неравенствами (8), (10) и рис. 5. При правильной выборе не должно быть пересечений областей д. По результатам исследования был разработан алгоритм расчёта элементов схем пуска УФСН при помощи моделирования в Micro-Cap (см. рис. 6)

Определение порогов вкл. и откп. управляющих контроллеров, токов потребления контроллеров и токов заряда конденсаторов С1 и С2 Определение начальных значений емкостей конденсаторов, ответственных за порядок пуска с учетом номинального отклонения Определение величины постоянной времени устройства задержки

Мат. моделирование РЗркв

Проверка выполнения условий (10)

Выбор элементов

Вычисление значений емкостей конденсаторов в диапазоне температур

Проверка выполнения условий (10)

Д"

^ Конец ^

Мат.

моделирование

Рис. 6. Алгоритм расчёта

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе выполнения диссертационной работы были получены следующие основные результаты:

1. Произведена классификация существующих УФСН на основании имеющихся схемных решений ИПН.

2. Выделены частные показатели оценки эффективности УФСН при помощи оценки режимов работы ИПН и способов их управления. В целом при оценке эффективности необходимо учитывать следующие критерии: 0Ю - критерий, учитывающий изменение напряжения УФСН в режиме короткого замыкания основного выхода ИПН; -критерий, учитывающий изменение напряжения УФСН в режиме холостого хода ИПН; ©„ - критерий, учитывающий изменение напряжения УФСН при управлении ИПН по напряжению; 0, - критерий, учитывающий изменение напряжения УФСН при управлении ИПН по то-

ку; QHP - критерий,'учитывающий изменение напряжения УФСН в зависимости от изменения входного сетевого напряжения.

3. Произведен анализ процессов в УФСН при помощи Micro-Cap с расчётом частных показателей эффективности, дающих представление о степени влияния режимов работы ИПН и методов управления на величину служебного напряжения. Введено понятие комплексного показателя эффективности УФСН ©, что дает полное представление о влиянии частных факторов на величину служебного напряжения.

4. Разработаны рекомендации по улучшению коэффициента 0, выполнению условия (7) и ограничению импульсных токов IPU, Ifsm■ Для УФСН с использованием сердечника выходного трансформатора в одно- и двухтактных ИПН с ШИМ-управлением будут справедливы следующие рекомендации: увеличение числа витков wyi0, и постановка стабилизатора напряжения; увеличение длительности управляющих импульсов путем подбора сопротивления холостого хода Rxx на главном выходе; подбор значений RC-цепочки в цепи токовой защиты; постановка последовательного токоограничительного резистора в выходной цепи УФСН; реализация источника СН с двухтактным выпрямлением переменного напряжения (только для двухтактных схем); постановка двух параллельно включенных диодов в составе диодной сборки; уменьшение разности между напряжением на выходном кон денсаторе и номинальным значением СН на выходе УФСН.

Для УФСН за счёт использования выходного трансформатора в одно- и двухтактных ИПН с резонансным методом управления справедливы следующие рекомендации: увеличение числа витков мУФСН и постановка стабилизатора напряжения; постановка последовательного токоограничительного резистора в выходной цепи УФСН; постановка двух параллельно включенных диодов в составе диодной сборки; использование «медленного» входа управляющего контроллера; реализация источника СН с двухтактным выпрямлением переменного напряжения (только для двухтактных схем); уменьшение разности между напряжением на выходном конденсаторе и номинальным значением СН на выходе УФСН.

Для УФСН за счёт использования выходного трансформатора в одно- и двухтактных ИПН с квазирезонансным методом управления справедливы следующие рекомендации: увеличение числа витков wyiPCH и постановка стабилизатора напряжения; постановка последовательного токоограничительного резистора в выходной цепи УФСН; постановка двух параллельно включенных диодов в составе диодной сборки; подбор значений RC-цепочки в цепи токовой защиты; реализация источника СН с двухтактным выпрямлением переменного напряжения (только для двухтактных схем); уменьшение разности между

напряжением на выходном конденсаторе и номинальным значением СН на выходе УФСН;

Для УФСН за счёт использования повышающего индуктора ККМ справедливы следующие рекомендации: использования граничного метода управления ККМ; постановка последовательного токоо-граничительного резистора в выходной цепи УФСН; постановка двух параллельно включенных диодов в составе диодной сборки; уменьшение разности между напряжением на выходном конденсаторе и номинальным значением СН на выходе УФСН; увеличение числа витков у/УФСН и постановка стабилизатора напряжения.

5. Разработаны алгоритмы расчёта УФСН и сопутствующие PSpice-модели. Использование данных алгоритмов расчёта и моделей позволяет сделать предпроектную оценку всех частных показателей эффективности, по результатам расчёта принять решение о необходимости дополнительного ограничения импульсного тока, выборе рациональной схемы стабилизации. В целом в результате расчёта по разработанным алгоритмам удаётся близко подойти к оптимальной области реализации УФСН для выбранной топологии ИПН.

6. Проанализированы процессы включения и пуска ИПН, разработан алгоритм расчёта элементов схем пуска. Использование разработанного алгоритма позволяет выбрать рациональные величины, учитывая диапазон рабочих температур, диапазон изменения емкостей конденсаторов цепи питания контроллеров и их ток утечки. В целом результат расчёта приводит к минимизации времени готовности (пуска) ИПН.

ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в центральных изданиях, включенных в перечень периодических изданий ВАК РФ

1. Середжинов Р.Т. Анализ процессов в источниках служебного питания за счёт выходных каскадов однотактных импульсных преобразователей / Р.Т. Середжинов // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. Новочеркасск. 2008. № 5. С. 37-42.

2. Середжинов Р.Т. Анализ процессов пуска AC/DC преобразователей / Л.К.Самойлов, Р.Т. Середжинов // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Технические науки. Новочеркасск. 2008. №4. С. 40-45.

3. Середжинов Р.Т. Анализ процессов источников служебного питания за счет повышающего индуктора корректора коэффициента мощности / Р.Т. Середжинов // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2008. № 4. С. 94-97.

Патент

4. Середжинов Р.Т. Устройство управляемого активного пуска импульсного преобразователя напряжения: Патент на изобретение № 2324282. МПК7 Н02М 7/5375 / Л.К. Самойлов, Р.Т. Середжинов.

Публикации в других изданиях

5. Середжинов Р.Т. Анализ процессов в источниках служебного питания за счет выходных каскадов двухтактных прямоходовых импульсных преобразователей / Л.К. Самойлов, Р.Т. Середжинов // Компоненты и технологии: Силовая электроника. 2008. №2. С. 80-84.

6. Середжинов Р.Т. Основные факторы, определяющие эффективность служебного питания с использованием выходного напряжения в импульсных преобразователях напряжения / Л.К. Самойлов, Р.Т. Середжинов // Информационные технологии в современном мире: материалы Междунщэ. науч. конф.: в 5 ч. Таганрог: ТРТУ, 2006. Ч.З. С. 71-75.

7. Середжинов Р.Т. Целевые функции, определяющие эффективность служебного питания / Р.Т. Середжинов // Известия ТРТУ. Спец. выпуск. Конференция профессорско-преподавательского состава. Таганрог: ТРТУ, 2007. С. 83.

8. Середжинов Р.Т. Количественная оценка факторов эффективности служебного питания в импульсных преобразователях напряжения / Р.Т. Середжинов // Проблемы развития естественных, технических и социальных систем: материалы Междунар. науч. конф.: в 5 ч. Таганрог: ТТИ ЮФУ, 2007. 4.5. С. 59-61.

9. Середжинов Р.Т. Анализ процессов однотактной схемы служебного питания двухтактных импульсных преобразователей / Р.Т. Середжинов // Молодежь и современные информационные технологии: материалы Всерос. науч. конф. молодых учёных и аспирантов. Томск: ТГТУ, 2008. С. 209-211.

Ю.Середжинов Р.Т. Использование гасящего конденсатора в устройствах служебного питания импульсных преобразователей напряжения / Р.Т. Середжинов И Информационные технологии, системный анализ и управление: материалы Четвёртой Всерос. науч. конф. молодых ученых и аспирантов. Таганрог: ТРТУ, 2006. С. 54-57.

11.Середжинов Р.Т. Однотактные импульсные преобразователи с источниками служебного питания за счёт выходных каскадов / Р.Т. Середжинов // Известия ТТИ ЮФУ. Спец. выпуск. Конференция профессорско-преподавательского состава. Таганрог, 2008. С. 94.

12.Середжинов Р.Т. Оценка влияния величины сопротивления холостого хода на качество процессов перерегулирования и значение служебного напряжения при холостом ходе импульсного преобразователя / Р.Т. Середжинов // Стратегия качества в промышленности и образовании: материалы IV Междунар. конф. Болгария, Варна, 2008. Специальный выпуск Международного научного журнала Acta Universitatis Pontica Euxinus. С. 310-313.

13.Середжинов Р.Т. Источники служебного питания за счет повышающего индуктора корректора коэффициента мощности / Р.Т. Середжинов // Информа-

ция, сигналы, системы: вопросы методологии, анализа и синтеза (ИСС-2008): материалы Междунар. науч. конф.: в 5 ч. Таганрог, 2008. 4.5.

14.Середжинов Р.Т. Сравнительный анализ процессов пуска AC/DC преобразователя с использованием терморезистора и устройства уменьшения пускового тока / Р.Т. Середжинов // Молодежь XXI века - будущее российской науки: материалы б-й Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Ростов - н/Д: ЮФУ, 2008: С. 120-121.

Личный вклад автора в работах, написанных в соавторстве, состоит в следующем: [2] - реализована модель, позволяющая рассчитать параметры элементов, ответственных за процесс пуска импульсного преобразователя, произведён анализ процессов пуска, предложен алгоритм расчета параметров элементов; [4] - произведено моделирование устройства управляемого активного пуска; [5,6] - произведен анализ процессов источников служебного питания за счёт использования выходного трансформатора с помощью Micro-Cap, предложен алгоритм их расчета.

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УСТРОЙСТВ ФОРМИРОВАНИЯ СЛУЖЕБНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ИМПУЛЬСНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯХ

С. 67-69.

СЕРЕДЖИНОВ Ренат Тагирович

Автореферат Корректор О.А. Панина

Подписано в печать 18.03.09 Бум. офсет.

Тираж 100 экз. Заказ 102

Усл. печ.л. 0,93 (1,0)

Формат 60x84 1/16

Уч.-изд.л. 1,0 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет 410054, Саратов, Политехническая ул., 77 Отпечатано в РИЦ СГТУ. 410054, Саратов, Политехническая ул., 77

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. УСТРОЙСТВА ФОРМИРОВАНИЯ СЛУЖЕБНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ.

1.1 Классификация устройств формирования служебного напряжения.

1.2 Выбор критериев оценки эффективности устройств формирования служебного напряжения.

1.3 Выводы по главе.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ В УСТРОЙСТВАХ ФОРМИРОВАНИЯ СЛУЖЕБНОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СЕРДЕЧНИКА ВЫХОДНОГО ТРАНСФОРМАТОРА DC/DC ШИМ-ПРЕОБР АЗОВ ATE ЛЕЙ.

2.1 Анализ процессов УФСН с использования выходного трансформатора двухтактных импульсных ШИМ-преобразователей.

2.1.1 Анализ процессов в УФСН при номинальной внешней нагрузке.

2.1.2 Анализ процессов в УФСН в режиме холостого хода.

2.1.3 Анализ процессов в УФСН в режиме короткого замыкания.

2.1.4 Анализ процессов в УФСН при управлении ИПН по напряжению и току.

2.1.5 Установка конечной длительности рабочего цикла в режимах XX и КЗ.

2.1.6 Выбор ограничительного сопротивления.

2.1.7 Использование УФСН с двухтактным выпрямлением.

2.1.8 Улучшение показателя О путём увеличения числа витков служебной обмотки.

2.2 Оценка параметров УФСН с использованием сердечника выходного трансформатора однотактных прямоходовых преобразователей.

2.3 Анализ процессов в УФСН с использованием сердечника выходного трансформатора обратноходовых преобразователей.

2.3.1 Анализ процессов в УФСН однотактного обратноходового преобразователя в режиме XX.

2.3.2 Анализ процессов в УФСН однотактного обратноходового преобразователя в режиме КЗ.

2.3.3 Анализ процессов в УФСН при управлении обратноходовым преобразователем по напряжению и току.

2.3.4 Однотактный преобразователь flyback- forward.

2.4 Алгоритм расчёта УФСН с использованием сердечника выходного трансформатора.

2.5 Выводы по главе.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК УСТРОЙСТВ ФОРМИРОВАНИЯ СЛУЖЕБНОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СЕРДЕЧНИКА

ВЫХОДНОГО ТРАНСФОРМАТОРА РЕЗОНАНСНЫХ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ.

3.1 Процессы в УФСН с использованием сердечника выходного трансформатора резонансных преобразователей.

3.1.1 Анализ процессов в УФСН в режиме с номинальной нагрузкой.

3.1.2 Анализ процессов в УФСН в режиме холостого хода и короткого замыкания.

3.2 Оценка характеристик УФСН с использованием сердечника выходного трансформатора однотактных квазирезонансных импульсных ШИМ-преобразователей.

3.2.1 Анализ процессов в УФСН в режиме холостого хода.

3.2.2 Анализ процессов в УФСН при управлении обратноходовым преобразователем по току.

3.3 Исследование процессов в УФСН с использованием сердечника выходного трансформатора двухтактных квазирезонансных преобразователей с фазовым сдвигом.

3.4 Алгоритм расчёта УФСН с использованием сердечника выходного трансформатора в резонансных ИПН.

3.5 Выводы по главе.

4. АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ В УСТРОЙСТВАХ ФОРМИРОВАНИЯ СЛУЖЕБНОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СЕРДЕЧНИКОВ СИЛОВЫХ ДРОССЕЛЕЙ ИМПУЛЬСНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ.

4.1 Оценка характеристик УФСН с использованием сердечника выходного дросселя прямоходового преобразователя.

4.1.1 Анализ процессов в УФСН в режиме холостого хода.

4.1.2 Анализ процессов в УФСН в режиме короткого замыкания.

4.2 Исследование параметров УФСН с использованием сердечника повышающего индуктора корректора коэффициента мощности.

4.2.1 Анализ процессов в УФСН с использованием сердечника повышающего индуктора ККМ с методом граничного управления.

4.2.2 Анализ процессов в УФСН с использованием сердечника повышающего индуктора ККМ с методом управления по пиковому значению тока.

4.2.3 Анализ процессов в УФСН с использованием сердечника повышающего индуктора ККМ с методом разрывных токов.

4.3 Алгоритм расчёта УФСН с использованием сердечников силовых дросселей ИПН.

4.4 Выводы по главе.

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ В ПУСКОВЫХ СХЕМАХ ИМПУЛЬСНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ.

5.1 Пусковая схема с уменьшенным значением тепловых потерь.

5.2 Исследование пуска импульсного преобразователя напряжения с УФСН, использующее сердечник выходного трансформатора, с гальваническим

разделением цепи обратной связи.

5.3 Оценка процессов пуска ИПН с УФСН, использующее сердечник выходного трансформатора, с гальваническим разделением питания.

5.3.1 Влияние параметров конденсаторов на процесс пуска ИПН.

5.4 Анализ процессов пуска ИПН с УФСН, использующее сердечник повышающего индуктора ККМ.

5.5 Алгоритм расчёта элементов схем пуска.

5.6 Выводы по главе.

Надежное и экономичное вторичное напряжение питания является одной из основных задач проектирования электронных устройств. Как правило, постоянное вторичное напряжение получают от сети переменного напряжения путем его понижения с последующим выпрямлением. Устройства, выполняющие данную функцию, называются источниками питания, которые подразделяются на источники импульсного и непрерывного действия. Источники вторичного напряжения непрерывного действия обладают отличными характеристиками по стабильности напряжения, уровню пульсаций выпрямленного напряжения и генерируемых помех. Но в тоже время они характеризуются большими потерями и большими габаритами. Развитие технологий изготовления полупроводниковых приборов позволило выйти элементам силовой электроники на качественно новый уровень, что дало толчок применению в конструкциях электронных устройств источников питания импульсного действия. Такой переход позволил резко сократить массогабаритные показатели источника, увеличить его КПД и коэффициент мощности. Собственно история импульсного преобразователя напряжения (ИПН) насчитывает более 40 лет. За это время его конструкция дополнилась различными устройствами, выполняющие сервисные функции. Но, несмотря на это, неизменными остались основные топологии, на основе которых реализуется ИПН. Учитывая обязательное наличие гальванического разделения входа и выхода, распространение получили следующие понижающие топологии с применением высокочастотного трансформатора:

• двухтактная мостовая;

• двухтактная полумостовая;

• двухтактная пуш-пульная;

• однотактная прямоходовая;

• однотактная обратноходовая.

Использование активного корректора коэффициента мощности (ККМ) для источников, чья мощность превышает 50 Вт, добавляет в конструкцию ИПН повышающую топологию.

Указанные топологии преобразователей относятся к топологиям с «жёстким» переключением силовых ключей, которым свойственны большие тепловые потери. Стремление уменьшить потери на переключении привело к появлению разновидностей указанных топологий с «мягким» переключением ключей:

• резонансная с переключением при нуле тока (ПНТ) и при нуле напряжения (ПНН);

• квазирезонансная с ПНТ и ПНН;

• квазирезонансная с фазовым сдвигом с ПНН.

Современный импульсный источник питания представляет собой достаточно сложное устройство, выполняющее целый ряд функций для надежной и экономичной работы.

К числу устройств ИПН, выполняющих сервисные функции, можно отнести следующие:

• устройство защиты от пониженного и повышенного входного напряжения;

• устройство дистанционного пуска;

• устройство плавного пуска DC/DC;

• устройство защиты от перегрузок по току;

• устройство защиты от КЗ;

• устройство защиты от перенапряжений по выходу;

• устройство защиты от перегрева.

Большинство из перечисленных устройств, в настоящее время реализуются в виде специализированного контроллера, в задачу которого так же входит управление силовыми ключами и стабилизация напряжения главного выхода.

Применяемые в конструкции преобразователя контроллеры и отдельные сервисные устройства требуют для своей работы низковольтного напряжения питания. Решение этой проблемы привело к необходимости внедрения в конструкцию ИПН специальных устройств формирования служебного напряжения (УФСН), которые часто обладают противоречивыми параметрами:

1. они должны включаться раньше основного источника;

2. обеспечивать логику включения отдельных частей источника;

3. иметь, как правило, изолированный выход;

4. обеспечивать сравнительно стабильное напряжение при всех вариантах режима работы источника;

5. иметь высокое значение КПД и не влиять на величину коэффициента мощности; 1. Актуальность работы. Стремление уменьшить число используемых компонентов, увеличить КПД, повысить степень интеграции УФСН в схему источника, привело к распространению устройств формирования служебного напряжения за счёт имеющихся элементов источника с использованием устройств пуска. При такой интеграции очень часто УФСН определяет структуру ИПН или структура источника заставляет выбирать вариант реализации УФСН в зависимости от крайних режимов работы ИПН, что требует совместного анализа процессов ИПН и УФСН. В некоторых случаях режим функционирования УФСН заставляет применять в источнике не всегда желательные режимы работы, (например Hiccup — когда при холостом ходе или коротком замыкании нагрузки на главном выходе наблюдается периодическое выключение и т.п.). Служебное напряжение, получаемое от таких интегрированных устройств, является вторичным, что заставляет применять специальные устройства пуска, изучение режима работы которых является неотъемлемой частью общего вопроса изучения процессов устройств формирования служебного напряжения.

Анализ литературных источников [1-9] показал, что в описываемых схемах источников используют до 10-ти различных типов УФСН. Все это говорит о важности внимательного исследования режимов работы возможных типов УФСН, оценки их эффективности работы и предложения алгоритмов их расчёта для повышения этой эффективности.

2. Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка алгоритмов расчёта УФСН с различными вариантами интеграции в силовую часть ИПН, что позволяет повысить эффективность их использования в структуре источника питания. Поставленная цель потребовала решения следующих задач:

1. проведения классификации существующих схемных решений УФСН;

2. разработки PSpice моделей основных топологий ИПН со схемами УФСН;

3. разработки PSpice моделей устройств пуска ИПН;

4. математического моделирования, с целью временного, частотного анализа и анализа по постоянному току основных топологий ИПН и устройств пуска;

5. проведения макетных испытаний: однотактного обратноходового преобразователя с УФСН на сердечнике выходного трансформатора; устройства управляемого активного пуска с уменьшенным значением активных потерь в составе ИПН в диапазоне температур от -40 °С до +85 °С.

3. Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались: современные методы анализа электрических цепей с помощью PSpice совместимой программы Micro-Cap, пакет прикладных математических программ Mathcad, основные законы электротехники, макетные испытания.

4. Основные положения и результаты работы, выносимые на защиту:

1. Оценка эксплуатационных характеристик УФСН в структуре ИПН возможна при использовании частных показателей эффективности 0Нр, кз> ©хх? ©и, Эь введенного коэффициента допустимого изменения напряжения вдош введенного критерия комплексной оценки эффективности 0, применение которых позволяет с единых позиций проводить анализ широкого класса схем ИПН с УФСН.

2. Повышение эксплуатационных характеристик УФСН в режиме короткого замыкания (КЗ) в схемах обратноходовых преобразователей с жёстким переключением силовых ключей, а также в преобразователях использующих квазирезонансный метод управления, достигается за счёт формирования служебного напряжения в период прямого такта работы ИПН. Причём для квазирезонансного метода управления обратноходового преобразователя необходимо вводить отдельную обмотку УФСН не связанную с обмоткой датчика нулевого тока выходного трансформатора.

3. Организация надёжного пуска AC/DC преобразователей в широком температурном диапазоне, реализованных с разделением цепи питания контроллера DC/DC преобразователя, возможна с введённой принудительной задержкой начала заряда конденсатора С2 в цепи питания контроллера DC/DC и использованием устройства управляемого активного пуска для минимизации времени включения ИПН, и уменьшения активных потерь в режиме Hiccup («икания»).

5. Практическая значимость и реализация результатов. Результаты проведенных исследований нашли своё отражение в разработке импульсных преобразователей напряжения по г/б работам № 13050/1, №13058/1 на кафедре Автоматизированных систем научных исследований и экспериментов Таганрогского Технологического Института Южного Федерального Университета.

6. Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на всероссийских и международных конференциях. Основные результаты автора отражены в следующих опубликованных работах:

Публикации в центральных изданиях, включенных в перечень периодических изданий ВАК РФ

1. Середжинов Р.Т. Анализ процессов в источниках служебного питания за счёт выходных каскадов однотактных импульсных преобразователей/ Середжинов Р.Т.// Известия высших учебных заведений. Электромеханика, Новочеркасск, № 5, 2008, с. 37-42.

2. Середжинов Р.Т. Анализ процессов пуска AC/DC преобразователей / Самойлов JI.K., Середжинов Р.Т.// Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Технические науки, Новочеркасск, № 4, 2008, с. 40-45.

3. Середжинов Р.Т. Анализ процессов источников служебного питания за счет повышающего индуктора корректора коэффициента мощности / Середжинов Р.Т.// Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета, № 4, Рязань, 2008, с. 94-97.

Патент

4. Середжинов Р.Т. Устройство управляемого активного пуска импульсного преобразователя напряжения: Патент на изобретение № 2324282. МПК7 Н02М 7/5375 / Самойлов Л.К., Середжинов Р.Т.

Публикации в других изданиях

5. Середжинов Р.Т. Анализ процессов в источниках служебного питания за счет выходных каскадов двухтактных прямоходовых импульсных преобразователей / Самойлов Л.К., Середжинов Р.Т. // Компоненты и технологии: Силовая электроника. - 2008. —№2, с. 80-84.

6. Середжинов Р.Т. Основные факторы, определяющие эффективность служебного питания с использованием выходного напряжения в импульсных преобразователях напряжения / Самойлов Л.К., Середжинов Р.Т. // Материалы международной научной конференции Информационные технологии в современном мире». Ч.З. Таганрог: ТРТУ, 2006, с. 71-75.

7. Середжинов Р.Т. Целевые функции, определяющие эффективность служебного питания / Середжинов Р.Т. // Известия ТРТУ. Конференция ППС. Таганрог: ТРТУ, 2007, с. 83.

8. Середжинов Р.Т. Количественная оценка факторов эффективности служебного питания в импульсных преобразователях напряжения / Середжинов Р.Т. // Материалы международной научной конференции «Проблемы развития естественных, технических и социальных систем» -4.5 - Таганрог: ТТИ ЮФУ, 2007, с. 59-61.

9. Середжинов Р.Т. Анализ процессов однотактной схемы служебного питания двухтактных импульсных преобразователей / Середжинов Р.Т. // Материалы конференции «Молодежь и современные информационные технологии». Томск, 2008, с. 209-211.

10.Середжинов Р.Т. Использование гасящего конденсатора в устройствах служебного питания импульсных преобразователей напряжения / Середжинов Р.Т. // Материалы четвертой всероссийской научной конференции молодых ученых и аспирантов «Информационные технологии системный анализ и управление». Таганрог: ТРТУ, 2006, с. 54-57.

11.Середжинов Р.Т. Однотактные импульсные преобразователи с источниками служебного питания за счёт выходных каскадов / Середжинов Р.Т. // Известия ТТИ ЮФУ. Конференция ППС, Таганрог, 2008, с. 94.

12.Середжинов Р.Т. Оценка влияния величины сопротивления холостого хода на качество процессов перерегулирования и значение служебного напряжения при холостом ходе импульсного преобразователя / Середжинов Р.Т. // IV Международная конференция «Стратегия качества в промышленности и образовании», Болгария, Варна, 2008. Специальный выпуск Международного научного журнала Acta Universitatis Pontica Euxinus, с. 310-313.

13.Середжинов Р.Т. Источники служебного питания за счет повышающего индуктора корректора коэффициента мощности / Середжинов Р.Т. // Международная научная конференция «Информация, сигналы, системы: вопросы методологии, анализа и синтеза» (ИСС-2008). -4.5, Таганрог, 2008, с. 67-69.

14. Середжинов Р.Т. Сравнительный анализ процессов пуска AC/DC преобразователя с использованием терморезистора и устройства уменьшения пускового тока / Середжинов Р.Т. // 6-я Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «МОЛОДЕЖЬ XXI ВЕКА - БУДУЩЕЕ РОССИЙСКОЙ НАУКИ», Ростов-на-Дону, ЮФУ, 2008, с. 120-121.

7. Структура диссертации. Диссертация состоит из списка сокращений, введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений.

В первой главе приводится анализ схемных решений ИПН и вариантов реализации УФСН. Производится классификация вариантов по определённому признаку. Анализ возможных режимов работы ИПН позволил выбрать критерии для оценки эффективности устройств формирования служебного напряжения. Вводится понятие коэффициента допустимого изменения служебного напряжения.

Вторая глава посвящена исследованию процессов в УФСН с использованием сердечника выходного трансформатора DC/DC ШИМ-преобразователей. В главе рассматриваются варианты УФСН, реализованные на выходном трансформаторе прямоходовых и обратноходовых преобразователей. Исследуются процессы в УФСН в режимах КЗ и XX основного выхода, производится оценка работы УФСН с переменной нагрузкой основного выхода с разными способами управления преобразователем. По результатам исследования предлагается алгоритм расчёта УФСН.

Третья глава содержит исследование характеристик УФСН с использованием сердечника выходного трансформатора резонансных преобразователей. Исследуются процессы УФСН за счёт использования выходного трансформатора одно- и двухтактных резонансных и квазирезонансных преобразователей в крайних режимах работы ИПН и с различными способами управления. По результатам исследования предлагается алгоритм расчёта УФСН.

В четвёртой главе анализируются процессы в УФСН, использующие сердечники силовых дросселей ИПН. Оцениваются характеристики УФСН за счёт использования силового дросселя прямоходовых топологий и за счёт использования повышающего индуктора корректора коэффициента мощности. По результатам исследования предлагается алгоритм расчёта УФСН.

Пятая глава диссертации содержит исследование процессов в пусковых схемах AC/DC преобразователей. В главе приводится анализ процессов в разработанной пусковой схеме с уменьшенным значением тепловых потерь. Исследуются процессы пуска ИПН с УФСН за счёт использования выходного трансформатора с разным способом организации питания контроллеров. Анализируются процессы пуска с УФСН за счёт использования повышающего индуктора корректора мощности. По результатам исследования предлагается алгоритм расчёта параметров элементов ответственных за надежный пуск ИПН. По результатам каждой главы делаются выводы, которые резюмируются в заключении.

5.6 Выводы по главе.

Исследование процессов в пусковых схемах ИПН позволило произвести дополнительную классификацию устройств пуска. Приведенный анализ представителя каждого класса позволил сделать вывод о том, что наиболее оптимальными являются устройства управляемого активного пуска. При этом также было рассмотрено запатентованное УП с уменьшенным значением активных потерь, которое позволяет уменьшить общие потери на элементах в три и более раза.

Применение мощного УП с уменьшенным значением активных потерь позволило рассмотреть два наиболее часто используемых варианта организации пуска с УФСН за счёт использования выходного трансформатора и УФСН за счёт использования выходного дросселя: с гальваническим разделением цепи ОС DC/DC и с гальваническим разделением питания контроллеров обоих ступеней ИПН. Анализ процессов показал, что существенное влияние на надежный пуск оказывает изменение емкости конденсаторов от температуры окружающей среды. Для учета влияния этого изменения были введены два условия (5.1) и (5.3), выполнение которых гарантирует надежный пуск ИПН в широком температурном диапазоне. При этом структура ИПН, в которой использовано гальваническое разделение питания контроллеров более чувствительно к изменению параметров элементов.

Исследование процессов пуска с УФСН за счёт использования повышающего индуктора показало, что существенное влияние на процесс пуска оказывает применяемый метод управления ККМ. Моделирование в Micro-Cap трёх методов показало, что наиболее оптимальным методом управления с точки зрения времени готовности ИПН является метод граничного управления. Использование двух остальных методов требует использования конденсаторов большей емкости для выполнения условия (5.4).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Многообразие подходов к организации УФСН импульсных преобразователей напряжения не позволяет однозначно сказать, какой подход является наиболее оптимальным. Проведенная в настоящей работе классификация существующих решений схем УФСН позволила выделить три отдельных класса устройств. Обзор литературы и схемных решений ИПН показал, что в настоящее время в целях сокращения числа используемых компонентов, повышения степени интеграции УФСН в конструкции ИПН используются устройства с использованием специальных отдельных устройств пуска. Для определения эффективности всех типов УФСН данного класса было предложено пять независимых частных критериев оценки 0ЯЯ, 07, 0^, 0 , 0Ю, которые позволяют оценить влияние режимов работы и способов управления на работу УФСН.

Исследование показало, что в большинстве случаев возникновение нештатных ситуаций, отрицательно влияют на общую эффективность УФСН, что заставляет прибегать к дополнительным мерам, направленным на их оптимизацию. В общем случае для ИПН, использующих ШИМ управление, оптимизация работы УФСН в нештатных режимах работы достигается с применением следующих способов:

1. уход от теоретически возможной минимальной длительности импульсов в большую сторону;

2. установка ограничительного сопротивления;

3. реализация двухтактного выпрямления;

4. постановка двух параллельно включенных диодов в составе диодной сборки;

5. увеличение числа витков служебной обмотки и постановка стабилизатора напряжения.

Анализ работы УФСН за счёт использования выходного трансформатора резонансных преобразователей показал определенные отличия в работе, которые заключаются в следующем:

1. основное влияние на работу УФСН оказывает работа специализированного контроллера ИПН;

2. способы защиты силовых цепей в резонансной и квазирезонансной топологии с фазовым сдвигом отличаются от способов применяемых в ИПН с ШИМ управлением, использующих «жёсткое» переключение ключей;

3. величина ударного тока Ifsm, в резонансной топологии в 1,5 раза больше, чем в топологии в ШИМ управлением;

4. выходные каскады прямоходового резонансного ИПН обладают свойством к перекрестной стабилизации выходного напряжения при опросе одного выхода [9];

5. отсутствие необходимости введения дополнительного резистора холостого хода, участвующего в программировании минимальной длительности рабочего цикла и обеспечению нормального режима работы фильтрующего конденсатора главного выхода.

Приведенные отличия дают сделать вывод, что на эффективную работу УФСН оказывает влияние выбранный контроллер. По этой причине разработчику не предоставляется широких возможностей оптимизации работы УФСН, что в некоторых случаях указывает на необходимость применения других решений по организации служебного питания.

В работе было показано, что при организации источника СН за счёт использования повышающего индуктора ККМ сильное влияние на эффективную его работу оказывает применяемым метод управления корректором мощности. Как показал анализ трёх наиболее популярных методов управления, наилучшие результаты имеет метод граничного управления.

Важным компонентом, определяющим надежную работу ИПН в различных нештатных ситуациях, является устройство пуска. В рамках работы над диссертацией было уделено особое внимание организации процесса пуска преобразователя. В связи с чем, было разработано и запатентовано устройство управляемого активного пуска с уменьшенными тепловыми потерями, которое позволяет уменьшить время готовности к работе импульсного источника питания после подачи сетевого напряжения, обеспечить низкие потери в режиме Hiccup и обеспечить надежный пуск ИПН. В диссертации также было уделено внимание исследованию порядка включения устройств ответственных за надежный пуск. Результатом этого исследования стали системы неравенств, выполнение которых гарантирует надежный пуск ИПН в широком температурном диапазоне.

По результатам исследования каждой главы были разработаны алгоритмы расчета УФСН в Micro-Cap и соответствующие PSpice-модели. Использование данных алгоритмов расчёта позволяет сделать предпроектную оценку всех частных показателей эффективности, по результатам расчёта принять решение о необходимости дополнительного ограничения импульсного тока, выбрать оптимальную схему стабилизации служебного напряжения. Также был разработан алгоритм расчёта элементов схем пуска. Использование данного алгоритма расчёта позволяет выбрать оптимальную величину емкости конденсатора, учитывая диапазон рабочих температур, диапазон изменения емкости конденсатора, ток утечки конденсатора, ток заряда, что приводит к минимизации времени готовности ИПН. В целом в результате комплексного расчёта по разработанным алгоритмам удаётся близко подойти к оптимальной области реализации УФСН для выбранной топологии ИПН.

1. Эраносян С.А., Сетевые блоки питания с высокочастотными преобразователями. — Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1991. - 176 е.: ил.

2. А.В. Кобзев, Ю.М. Лебедев. Стабилизаторы переменного напряжения с высокочастотным ШИМ регулированием.

3. Березин O.K., Костиков В.Г., Шахнов В.А. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры. — М.: «Три Л»,2000. -400с.

4. Микросхемы для импульсных источников питания и их применение. Издание 2-е.-М.: ДОДЭКА, 2000.- 608с

5. Бирюков С. Расчет сетевого источника питания с гасящим конденсатором. -Радио. 1997, №5, с. 48-50.

6. Ховайко О. Источники питания с конденсаторными делителями напряжения. -Радио, 1997, № 11,с.56,57.7. .И.М.Готтлиб. Источники питания. Инверторы, конверторы, линейные и импульсные стабилизаторы. Москва: Постмаркет,2002.-544 с.

7. Арбузов А. Маломощные встраиваемые источники питания AC/DC для электронной аппаратуры на микросхемах от Power Integrations. // Компоненты и технологии: Силовая электроника. 2005. -№4, с. 38-40.

8. Браун М., Источники питания. Расчёт и конструирование.

9. Гуткин Л.С. Проектирование радиосистем и радиоустройств: Учеб. пособие для вузов. — М.: Радио и связь, 1986. 288 е.: ил.

10. Н.Гудкова Н.В. Методичское руководство к лабораторным работам по курсам «Теория автоматического управления» и «Основы теории управления» Таганрог. Изд-во ТРТУ, 2002. 30с.

11. Поликарпов А.Г., Сергиенко Е.Ф. Однотакные преобразователи напряжения в устройствах электропитания РЭА. — М.: Радио и связь, 1989. — 160 е.: ил.

12. Евстифеев А. Построение высокоэффективных квазирезонансных источников питания с синхронным выпрямлением на основе контроллеров

13. Renesas НА 16163// Компоненты и технологии: Силовая электроника. 2007. -№2.

14. Roman Stuler, Implementing a Medium Power AC—DC Converter with the NCP1395. ON Semiconductor, 2006.

15. Christophe Basso A Simple DC SPICE Model for the LLC Converter. ON Semiconductor, 2006.

16. Christophe Basso, Joel Turchi A Quasi-Resonant SPICE Model Eases Feedback Loop Designs, ON Semiconductor, 2003.

17. Christophe Basso Determining the Free-Running Frequency for QR Systems, ON Semiconductor, 2002.

18. Christophe Basso Understanding the LLC Structure in Resonant Applications, ON Semiconductor, 2008.

19. Basso, C., Switch-Mode Power Supply SPICE Cookbook, McGraw-Hill, 2001.

20. NCP 1395 Datasheet, ON Semiconductor, March 2006 Rev.l

21. А. Васильев, В. Худяков, В. Хабузов Анализ современных методов и технических средств коррекции коэффициента мощности у импульсных устройств // Компоненты и технологии: Силовая электроника. 2004. - № 2.

22. Семёнов Б. Ю. Силовая электроника: от простого к сложному. — М.: COJIOH-Пресс, 2005. 416 е.: ил. (Серия «Библиотека инженера»).23 .Frank Cathell, Using Critical Conduction Mode for High Power Factor Correction, ON Semiconductor, 2004.

23. NCP 1653, Datasheet, ON Semiconductor, March 2007 Rev.6.

24. NCP 1654, Datasheet, ON Semiconductor, February 2008 Rev.l.

25. Справочник по электрическим конденсаторам / M.H. Дьяконов, В.И. Карабанов, В.И. Присняков и др.; Под общ. ред. И.И. Четверкова и В.Ф. Смирнова. — М.; Радио и связь, 1983. 576 е.; ил

26. Малогабаритные трансформаторы и дроссели: Справочник/ И.Н. Сидоров, В.В. Мукосеев, А.А. Христинин. М.: Радио и связь, 1985. - 415 е., ил.

27. Шрайбер Г. 300 схем источников питания. Выпрямители. Импульсные источники питания. Линейные стабилизаторы и преобразователи: Пер. с франц. М.: ДМК, 2000. - 224 е.: ил.

28. Разевиг В. Д., Схемотехническое моделирование с помощью MICRO-CAP 7.0. М.: Горячая Линия - Телеком, 2003. — 368с., ил.

29. Амелина М.А., Аменлин С.А. Программа схемотехнического моделирования Micro-Cap 8. М.: Горячая Линия - Телеком, 2007. - 464с., ил.

30. Попов В.П. Основы теории цепей: Учебник для вузов спец. «Радиотехника». М.: Высш. шк., 1985. - 496 е., ил.

31. В.Ф. Басовский и др. Устройства электропитания электронной аппаратуры. — К.: Техника, 1980. 239 е., ил.

32. Диоды: Спровочник/О.П. Григорьев, В.Я. Замятин и др. -М.: Радио и связь, 1990.-336 с, ил.

33. Кауфман М., Сидман А.Г. Практическое руководство по расчётам схем в электронике. В 2-х т. Т. 1: Пер. санг./ Под. ред. Ф.Н. Покровского. М.: Энергоатомиздат, 1991. -368 е., ил.

34. Горячева Г.А., Добромыслов Е.Р. Конденсаторы: Справочник. М.: Радио и связь, 1984. - 88 е., ил.

35. Лейтес Л.В. Электромагнитные расчеты трансформаторов и реакторов. — М.: Энергия, 1981.-392 е., ил.

36. Матханов П.Н., Гоголицын Л.З. Расчёт импульсных трансформаторов. Л.: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1980. - 112 е., ил.

37. Моин B.C. Стабилизированные транзисторные преобразователи. М.: Энергоатомиздат, 1986. -376 е., ил.

38. Морозов А.Г. Электротехника, электроника и импульсная техника: Учеб. пособие для инженерно-эконом. спец. вузов. — М.: Высш. шк., 1987. 448 е., ил.

39. Немцов М.В. Справочник по расчёту параметров катушек индуктивности. — 2-е изд., перераб. и . доп. М.: Энергоатомиздат, 1989. — 192 е., ил.

40. Хоровиц П. Хилл У. Искусство схемотехники: В 2-х т. Т. 1. Пер. с англ. -Изд. 3-е, стереотип. М.: Мир, 1986. - 590 е., ил.

41. Мэк. Р. Импульсные источники питания. Теоретические основы проектирования и руководство по практическому применению/Пер. с. англ. М.: Издательский дом «Додэка - XXI», 2008. - 272., ил.

42. Розанов Ю.К. Основы силовой электроники. — М.: Энергоатомиздат, 1992. -296 с. ил.

43. Русин Ю.С. и др. Электромагнитные элементы радиоэлектронной аппаратуры: Справочник. М.: Радио и связь, 1991. — 224 е., ил.

44. Милешин В.И. Транзисторная преобразовательная техника. — М.: Техносфера, 2005. 632., ил.

45. Титце У. Шенк. К. Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководство. Пер. с нем. М.: Мир, 1982. - 512 е., ил.

46. Чаки Ф. Силовая электроника: Примеры и расчёты. Пер. с англ. — М.: Энергоиздат, 1982. 384 е., ил.

47. Чети П. Проектирование ключевых источников электропитания. Пер. с англ. -М.: Энергоатомиздат, 1990. -240 е.: ил.

48. Power Factor Correction. Handbook. ON Semiconductor, Semp. 2007 Rev.3

49. M. Madigan, M. Dennis 50W Forward Converter With Synchronous Rectification And Secondary Side Control. TI, 2001.

50. L. Rossetto, G. Spiazzi, P. Tenti Control Techniques For Power Factor Correction Converters. Department of Electronics and Informatics, University of Padova, ITALY.

51. Эраносян С. А, Ланцов В. Электронные компоненты для мощных импульсных источников питания. // Компоненты и технологии: Силовая электроника. 2006. -№2, с. 32-38.

52. А. Колпаков, JI. Журавлёв Проблемы электромагнитной совместимости мощных импульсных преобразователей// Компоненты и технологии: Силовая электроника. — 2006. —№2, с. 40-45.

53. Важенина З.П., Импульсные генераторы на полупроводниковых приборах. -М.: Энергия, 1977. 112 е., ил.

54. Самойлов Л.К., Середжинов Р.Т. Анализ процессов в источниках служебного питания за счет выходных каскадов двухтактных прямоходовых импульсных преобразователей.// Компоненты и технологии: Силовая электроника. 2008. -№2, с. 80-84.

55. Самойлов JI.K., Середжинов Р.Т. Анализ процессов пуска AC/DC преобразователей.// Известия высших учебных заведений. Электромеханика, Новочеркасск, № 5, 2008, с. 37-42.

56. Устройство управляемого активного пуска импульсного преобразователя напряжения: Патент на изобретение № 2324282. МПК7 Н02М 7/5375 / Самойлов JI.K., Середжинов Р.Т.

57. Середжинов Р.Т. Анализ процессов в источниках служебного питания за счёт выходных каскадов однотактных импульсных преобразователей.// Известия вузов. Электромеханика, Новочеркасск, № 5, 2008, с. 37-42.

58. Середжинов Р.Т. Целевые функции, определяющие эффективность служебного питания.// Известия ТРТУ. Конференция 1111С. Таганрог: ТРТУ, 2007, с. 83.

59. Середжинов Р.Т. Анализ процессов однотактной схемы служебного питания двухтактных импульсных преобразователей.// Материалы конференции «Молодежь и современные информационные технологии». Томск, 2008, с. 209-211.

60. Середжинов Р.Т. Однотактные импульсные преобразователи с источниками служебного питания за счёт выходных каскадов. Известия ТТИ ЮФУ. Конференция ППС, 2008, с. 94.

61. Середжинов Р.Т. Анализ процессов источников служебного питания за счет повышающего индуктора корректора коэффициента мощности.// Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета, № 4, Рязань, 2008, с. 94-97.