автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.12, диссертация на тему:Разработка и исследование высокочастотных транзисторных преобразователей напряжения с резонансным контуром

г, 3 од

Г

На правах рукописи

л

МАКАРОВ ВЯЧЕСЛАВ ВЛАДИМИРОВИЧ

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ТРАНЗИСТОРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ С РЕЗОНАНСНЫМ КОНТУРОМ

Специальность 05.09.12—Силовая электроника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 1999г.

1'аг>ог.1 выполнена » Акционерном IIау1111ыЙ руководиIсль: Официальные оппоненты:

песте закрыютмша «ММ11 Ирине» д.т.н. Лукин Д.В. д.т.н., профессор Малышкой Г.М. к.т.н., с.н.с. Шсршунов Л.И..

Ведущая организация АООТ 11аучио-нсслсдоватсльскнй

институт радиокомпонентов, 1.Москва

Защита состоится " 2000г. в аудитории кафедры ЭПП в /Г

часов 00 минут на заседании Диссертационного совета Д 053.16.13 Московского Энергетического института (Технического университета) по адресу: г.Москва, ул.Красноказарменная, д. 17.

Огтмпм в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 111250, г.Москва, ул.Красноказарменная, д. 14, Ученый Совет МЭИ (ТУ).

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Московского Энергетического института (Технического университета)

Автореферат разослан "/\уУ~' уч 1999г.

Ученый секретарь Диссертационного совета Д 053.16.13

к.т.н., доцент /ЛО У И. Г". Буре

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время в связи с развитием миниатюризации радиоэлектронной аппаратуры резко возросли требования к высокочастотным преобразователям постоянного напряжения (ГНШ) по массо-объемным характеристикам, качеству выходного напряжения, эффективности и надежности. Увеличить удельную мощность ППН (Вт/дм1 или Вт/кг) можно только при дальнейшем повышении частоты преобразования и реализации их с применением последних достижений технологии. С появлением мощных высокочастотных полупроводниковых приборов основной задачей при разработке становится правильный выбор схемотехнических решений построения ПИН, позволяющих наиболее полно использовать частотные свойства элементной базы, обеспечить высокий КПД. надежность и электромагнитную совместимость ППН с функциональной аппаратурой. В связи с этим необходимо решить вопросы защиты полупроводниковых приборов от перенапряжений, снижения коммутационных потерь мощности, уменьшения помех, создаваемых ППН. В противном случае будет невозможно реализовать высокочастотные ППН в промышленности. Хотя каждый из этих вопросов имеет свои особенности, однако, решаются они до настоящего времени, в основном, путем формирования траектории переключения силовых транзисторов н диодов. Формирующие цепи значительно снижают коммутационные потери мощности, но форма тока через силовой транзистор остается практически прямоугольной н, следовательно, сохраняются все недостатки, связанные с ней (высокий уровень электромагнитных помех, перенапряжения на полупроводниковых приборах. высокие требования к инерционным свойствам выпрямительных диодов н т.п.).

Возможен другой путь решения пооаклепной задачи. В последние годы появились публикации зарубежных и отечественных авторов, посвященные разработкам и исследованиям высокочастотных ППН с промежуточной синусоидальной формой тока и напряжения с использованием резонансных явлений. Этот класс устройств получил название—резонансные преобразователи.

Н современных публикациях шруосжных И ОТСЧССШСННМХ ¡IRTppoB Подробно рассмотрены различные принципиальные схемы pc'toiKiiiciiMX нреобразовак-лей и их принциим действия. Для пекотрых ич них nojiy<icni,i регулировочные характеристики и определены максимальные режимы работ основных злеменгоп. Обычно регулировочные характеристики приводятся в виде исходных уравнений, решений их lia ")ВМ и результатов, прслстаплсиных графиками и номограммами. Огсутствне аналитических выражении регулировочных харакюриешк и зависимостей параметров -».цементов от режимов рабош нреобрачоваюлей существенно затрудняет определение областей применения конкретных схем. их ¡шатанию и сравни к-.чьмып анализ.

По совокупности свойств в ближайшее время следует ожидать широкого применения lililí с последовательным резонансным кот у ром и параллельным подключением нагрузки (Г1ПП-ПРК-Н//С) благодаря возможности безопасной работы преобразователя при его перегрузке или коротком замыкании на выходе. В то же время н режиме холостого хода преобразователя естественным образом может быть получено очень высокое напряжение, что позволяет достаточно просто и дешево реализовать различные зарядные устройства, сварочные ai peraгы. индукционные печи. iiycKopeiyimpyioiuiie аппараты для люминесцентных ламп.

Проведение исследований процессов в преобразователях постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки для разработки методик проектирования чих устройств и решения научно-практических задач при их промышленной реализации является актуальным.

Цель работы заключается в создании высокоэффективных преобразователен постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки па основе выявленных основных свойств и наилучших по совокупности параметров режимов.

Основные задачи, решенные в работе для выполнения поставленной цели:

- проведен сравнительный обюр резонансных преобразователей постоянного напряжения с целью выбора структур по совокупности заданных исходных данных на разработку;

- исследованы основные режимы работы преобразователей постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки, определены условия реализации этих режимов, получены основные расчетные соотношения;

- разработана методика расчета характеристик резонансных преобразователей на основе точных и приближенных методов анализа электромагнитных процессов;

- произведена экспериментальная оценка результатов теоретического анали )а и промышленных реализаций.

Методы исследования. Исследования проводились на основе методов теории электрических цепей, теории полупроводниковых приборов, математического анализа, аналогового и цифрового моделирования. Достоверность научных результатов, изложенных в работе, обеспечена корректным применением математических методов, использованием различных способов решения одной и той же задачи, схемотехническим моделированием, а также экспериментальными исследованиями разработанных устройств.

Научная новнзна работы состоит в следующем:

- выявлены и рекомендованы к промышленной реализации структуры резонансных преобразователей напряжения наиболее эффективные по совокупности реализации заданных исходных данных на разработку;

- предложена и обоснована система относительных параметров, позволившая создать универсальную методику полного расчета резонансных преобразователен в режимах регулирования и стабилизации выходного напряжения;

- выявлены области и условия существования двух- и трехинтервалыюго режимов работы преобразователей постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки и определены гра-

мины между режимами, чш явилось »отпои соиапия меюдик (очных и приближенных расчетов электромагнитных процессов;

Практическая ценность результатов работы состоит в следующем:

- определены регулировочные и нагрузочные свойства и условия обеспечения работоспособности преобразователей постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки в широком диапазоне изменения нагрузок и напряжения питающей сегн:

- выработаны рекомендации по обеспечению безопасных режимов работы силовых зранзнсторов прсобразовагелей постоянною напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нафузки при их переключениях;

- разработаны методики точною и оценочною проектирования преобразователей постоянною напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки, обеспечившие промышленный выпуск устройств;

- разработаны и внедрены в серийное производство практические схемы преобразователей постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки.

Основные положения, выносимые на защиту:

- разработка и исследование эффективных высокочастотных преобразователей постоянного напряжения с резонансным контуром;

- полученные условия существования двух- и трехинтервального режимов работы преобразователей постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нафузки;

- полученные аналитические соотношения расчета резонансных и электромагнитных процессов в преобразователях постоянною напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нафузки;

- методики точного и оценочного проектирования прсобразова (елей постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нафузки;

- оригинальные электронные пускорсгулирующие аппараты для люминесцентных ламп.

Реализация результатов работы. Результаты работы использованы в АОЗТ «ММП-Ирбис» при проведении ряда научно-исследовательских работ по созданию источников вторичного электропитания, а также при разработке, испытаниях и производстве электронных пускорегулирующих аппаратов (ЭПРА) для люминесцентных ламп. Применение ППН-ПРК-И//С в составе многоканальных ИВЭ11 при выполнении НИР «Сплав» и «Султан» позволило улучшить их удельные энергетические характеристики и повысить надежность. Разработанные ЭПРА производятся в АОЗТ «ММП—Ирбис» серийно и широко используются в разнообразной светотехнической аппаратуре. Эффективность использования разработанных и производимых устройств подтверждена соответствующими актами внедрення.

Апробация работы. Основные положения работы и отдельные ее результаты докладывались автором и обсуждались на: Ш Научно-технической конференции по ИВЭП, Ленинград, 1979г.; заседание НТС кафедры "Электрооборудование ЛА", МАИ, 1980г.: конференции МИРЭА, Москва, !9Юг.: заседании подсекции "Научные проблемы источников вторичного электропитания" Научного Совета АН СССР, Москва, 1986г.; отраслевом семинаре "Опыт разработки, внедрення в аппаратуру и освоение в серийном производстве унифицированных источников вторичного электропитания импульсного типа", Севастополь, 1987г.; отраслевом семинаре "Импульсные ИВЭ. Состояние и перспективы развития", Севастополь. 1989г.; Всесоюзной конференции по ИВЭП, Ленинград, 1990г.; семинаре Ассо-циацин "Электропитание" "Источники вторичного электропитания с частотно-импульсной модуляцией. Практика разработки", Москва, 1991г.; Всероссийском совещании Ассоциации "Электропитание" и АО "ВТ и ПЭ" "Перспективы разработок и производства ИВЭ", Москва, 1994г. научно-технической конференции «Электротехнические комплексы автономных объектов. Наука, производство, образование (ЭКАО-99)», МЭИ, Москва. 1999г.

Публикации. По результатам диссертации автором лично и в соавторстве опубликовано 12 печатных работ, получены патент на нюбретение и положительное решение по заявке на выдачу патента на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения, изложенных на 136 страницах машинописного текста, иллюстрированного 59 рисунками на 47 страницах и списка литера|уры, включающего 106 источников на 11 страницах.

содгржлниг: работы

Во введении обоснована актуальность разрабтки и исследований высокочастотных ipaiuncTopnux преобразователен напряжения с резонансным контуром на основе теоретического анализа, моделирования и создания высокоэффективных транзисторных преобразователей. Сформулированы цель работы и задачи исследований, представлены положения, выносимые на защиту, показана их научная новизна и практическая ценность.

В первой главе проведен сравнительный анализ и выявлены основные характеристики, и режимы работы силовой части, присущие различным классам резонансных структур ППП. Все многообразие высокочастотных преобразователей напряжения с резонансными контурами можно разделить на четыре класса: квазн-резонансныс ППН, преобразователи класса Г'. ППН с резонансным (мягким) переключением н собственно резонансные ПГ1Н.

Квазирезонансныс ППН, называемые также преобразователями с дозированной передачей энергии, характеризуются наличием резонансного контура (PK) не выше второго порядка и однонаправленной передачей энергии в naipy iKy аналогично традиционным ШИМ-прсобразователям. Квашрезонансныс 111111 разделяются на преобразователи с переключением при нуле тока через силовой транзистор и преобразователи с переключением при нуле напряжения на силовом транзисторе. Регулирование или стабилизация выходного напряжения осуществляется изменением длительности паузы для квазирезонаисного ППН с переключением при нуле тока, либо изменением длительности импульса для квазирезонаисного ППН с переключением при нуле напряжения. При этом изменяется частота пере-

ключения, поскольку интервал времени, в течение которого происходит колебательный процесс в РК практически постоянен. Потери при выключении транзистора в квачирстонансном ППН с переключением при нуле тока всегда равны нулю и поскольку включение транзистора происходит на разряженную индуктивность. то имеют место лишь потери, обусловленные разрядом выходной емкости транзистора. Потери при включении транзистора в квазирезонансном ППН с переключением при нуле напряжения всегда равны нулю, но остаются весьма исшачн-тельные потери при выключении транзистора, определяемые величиной его выходной емкости. Приведены схемы квазирешнанспых ППН, временные диафам-мы, поясняющие их работу и регулировочные характеристики.

Резонансные ППН класса I: имеют РК как минимум третьего порядка и в 01-личие от квазирезонансных преобразователей неизменная часть (как минимум второго порядка) находится под воздействием переменного тока, замыкающеюся на нагрузку. Установленная мощность полупроводниковых приборов и реактивная мощность элементов РК в ППН класса Е больше чем у резонансных ППН. Рассмотрены ППН класса Е с синусоидальным и несинусоидальным выходными напряжениями. Приведены основные схемы и временные диаграммы, поясняющие их работу.

Резонансные преобразователи подразделяются на преобразователи с последовательным резонансным контуром и последовательным включением нагрузки с элементами РК, ППН с последовательным РК и параллельным включением нагрузки элементам РК и ППН с параллельным РК. Регулирование выходного напряжения резонансных ППН осуществляется изменением частоты преобразования выше или ниже резонансной частоты РК, что приводит к изменению тока (напряжения) в нагрузке. Реактивные элементы РК работают в течение периода переключения. Поэтому их установленная мощность значительно больше установленной мощности реактивных элементов демпфирующих цепей, но в этом случае, благодаря плавной (близкой к синусоидальной) форме напряжения и тока через силовые ключи, комплексно решаются многие проблемы, связанные с высокочастотным преобразованием электроэнергии. 15 структуре ППН с последовательным

РК и Поспелова 1СЛЫ1ЫМ включением нафузкн выключение силовою транзипора всегда происходит при нулевом токе и. следовательно, потери мощное!и при выключении транзистора равны нулю. Граничный режим работы, а также режим ра рывного тока РК обеспечивает бестоковую коммутацию силового транзистора, но нрн ном увеличивается релктшшая мощноем. элемент» 1'К.

В структуре ППП с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нафузкн минимальная часциа коммутации силовых фапзи-сторов. соответствующая максимальному зоку н;н ру 1кн и минимальному входному напряжению. выбирается выше резонансной час им м 1'К, сю сопрошвленис при этом носит индуктивный характер и ток в контуре смезаег но фазе от приложенного напряжения. Потери мощности п фанзисюрах при включении равны нулю. Гарантированный сдвиг по фазе между током и напряжением в РК обеспечивает коммутацию силовых тран шпорой с задержкой, что устраняет режим "сквозных" токов и даст возможность практически свести к нулю потери мощности при выключении, благодаря действию выходных емкостей транзисторов или дополнительных конденсаторов, установленных параллельно транзисторам.

Отличительной особенностью резонансных ВПК является естественная возможность работы в режиме стабилизации тока, не требующая дополнительных мер. Это определяет оптимальную область их применения в различных зарядных устройствах, системах бесперебойного питания, резервированных системах питания высокой надежности, где необходима их параллельная работа, сварочных агрегатах. индукционных печах, пускорегулирующих аппаратах люминесцентных ламп. Приведены схемы резонансных ППП. временные диаграммы, регулировочные характеристики и основные расчетные соотношения.

Выявлены основные общие свойства резонансных преобразователей' наличие временных задержек между электрическими процессами; наличие общих цепей между входными и выходными цепями: переменная за период рабочей частоты структура силовой части. Сформулированы задачи исследований, решение которых позволит более широко применять принципы резонансного преобразования электроэнергии

Во второй главе проведем анализ двухннтервального режима работы преобразователя постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки. Резонансный контур, состоящий из элементов I. и С с подключенным каналом нагрузки, показан на рис.I. где ик—мгновенное напряжение, подводимое к контуру. Подключение контура может бьпь произведено: к диагонали моста на силовых ключах, к диагонали полумоста с делителем из конденсаторов большой емкости или к крайним выводам промежуточного трансформатора со средней точкой в двухтактном каскаде.

i. vi)! 1-ф

Ик

Рис.1.

На рис.2 показаны временные диаграммы процессов в двухинтервальном ре-

и, У 1 "•V

1 У г„

•»Г-Х. ч о

__'

рие.2.

Анализ работы преобразователя проведен методом переменных состояния. Получена регулировочная характеристика преобразователя:

О =2т

17 и

/г

- вгссоя сое

Л 2 07

( Я п • п + ----

сое

п

2пт

с

а также выражения для мгновенных значений токов и напряжении н схеме. Па рис.3 приведена регулировочная характеристика ;1ля раишчных значений ц.

Отдельно рассмотрены режимы резонанса и холостого хода. Существенным для режима холостого хода является неограниченное возрастание напряжений на элементах и токов через них при ш —» 1.

Определены границы двухинтервального режима работы. Показано, что при

<7 > <7/ наступает трехинтервальный режим. В общем случае выражение для <//

В результате анализа установлено, что при фиксированной мощности в нагрузке режим резонанса должен быть обеспечен при минимальном входном напряжении. Показано, что величина отношения волновою сопротивления резонансного контура преобразователя к приведенному сопротивлению нагрузки должно выбираться на компромиссной основе и увеличение отношения частоты коммутации к резонансной частоте контура приводит к возрастанию потерь. Про-

веденный анализ может служить основой для разработки математических моделей электромагнитных процессов резонансных преобразователей.

В третьей главе проведен анализ трехинтервального режима работы преобразователя с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки (рисЛ). В этом режиме напряжение на конденсаторе имеет нулевую паузу (рис.4). В интервале паузы оба выходных диода открыты, напряжения на обмотках трансформатора равны нулю, ток в дросселе линейно нарастает.

Рис.4.

В результате анализа процессов в трехинтервальном режиме работы получены выражения для мгновенных значений токов и напряжений в схеме, регулировочная и внешняя характеристики:

О

1

[1 - бш 4; ят о)п! - (2 + соб £) соб <у„/];

У „II и

'мК') =

1н.п

¡¿2 (СО./) . 2.ятег мп(т (о.,?

'п("У") 1 •

Внешняя характеристика рис.5 покатывает возможность безопасной рабоии преобразователя при его перефузке или коротком замыкании на выходе.

» ЧтЯ

Рис.5.

Получение расчетные соотношения показывают, чго переход к трехинтср-вальному режиму работы при фиксированной мощности преобразователя приводит к увеличению действующего и амплитудной) значения юка дросселя и транзистора, и тока выключения транзистора. Показано, что режим работы преобразователя при сю перефузке и коротком замыкании является безопасным. Результаты моделирования процессов в преобразователе подтвердили обоснованность принятых при анализе допущений и показали хорошее совпадение с теоретическими результатами.

В четвертой главе разработан приближенный метод аиалша злекгромамшг-ных процессов в преобразователе постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением пафузкн и проишедсно сравнение результатов с точным методом. Приближенный метод анализа основан на предположении о синусоидальности тока, протекающего через дроссель контура. Это означает, что расчет схемы предлагается проводить по первой гармонике

напряжения, поступающего на резонансный контур. Приближенным методом определена регулировочная характеристика:

и „и 1

ки

н\

* (I-»')

8 4 '

Получены выражения для амплитудных, действующих и средних значений напряжений и токов в схеме. Получены формулы, позволяющие проводить итерационные расчеты электромагнитных процессов в преобразователях постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром. Определены причины и величины погрешностей, возникающих при инженерных расчетах по приближенным формулам.

В пятой главе рассмотрены особенности работы преобразователя с последовательным резонансным контуром в качестве электронного пускорегулирующего аппарата (ЭПРА) люминесцентных ламп. В результате анализа эквивалентной схемы преобразователя (рис.6)

11к. 1 .

и - *

КО

- Ц|) ш.

Рис.6.

для известных схем электронных пускорегулирующих аппаратов получены точные расчетные аналитические соотношения с учетом полного спектрального состава входного напряжения контура. На основе нормированных параметров предложена универсальная методика полного расчета электронных пускорегулирующих аппаратов. Приведены графические зависимости, которые можно использовать в качестве номограмм при всех возможных сочетаниях исходных данных на разработку. Моделирование и экспериментальные исследования промышленных образцов подтвердили корректность проведенного теоретического анализа.

II.

В.шестой_П1авс приведены экспериментальные нолшерждепия и практические реализации теоретических разработок и исследований. 11олучсннмс в работе теоретические результаты и практические рекомендации ипмпнсь осмотш поведения в ЛО Л' «ММП—Ирбис» ряда научно-нсслелошпсльскнх работ по созданию источников вторичного электропитания, а также разрлбшки н серийного ирот-водава, промышленных 'ЗШ'Л для люминесцентных ламп. Основные технические характеристики многоканального ИВ')П на основе 11ШМ1РК-ПНС Входное напряжение, В 18—36

Выходные напряжения и токи. В/А +5 /2: ±15 /0.08

Нестабильность выходных напряжений от изменения входного напряжения, % ±0.5

Нестабильность выходных напряжений от изменения тока нагрузки: 0.11ц— 1ц.% 1

КПД в номинальном режиме, не менее, % 80

Рабочая частота, кГц 300—390

Приведены внешний вид (рис.7) и основные технические характеристики ЭПРА для компактных люминесцентных ламн

1'ис.7.

Напряжение сети, В

Защита от бросков сетевого напряжения Потребляемый ток, А не более Рабочая частота, кГц Коэффициент полезного действия, %

187-262 1хп> 0,34 40 88

Сое ф

0.6

Фильтр радиопомех Способ включения ламп

Есть

С предварительным подогревом электродов >20000 (Есть -20 +50

Число включений, не менее Защита от незажигания ламп Рабочая температура окружающей среды, °С

Гарантийное время работы, час 20000

На рис.8 показан внешний вид ЭПРЛ 2x40 Вт и приведены основные технические характеристики:

Рис.8.

Количество и мощность подключаемых ламп, Вт Напряжение сети, В Защита от бросков сетевого напряжения

11отреблясмый ток, Л не более Рабочая частота, кГц Коэффициент полезного действия, % не менее Cos <р

Фильтр радиопомех -Способ включения ламп

2x40

187 + 262 Есть

0,42 40 90

0,95 Есть

С предварительным подогревом электродов >20000 Есть -20 +50

Число включений, не менее Защита от незажигания ламп Рабочая температура окружающей среды, °С

Гарантийное время работы, час 20000

Разработанные ЭПРА производятся в АОЗТ "ММП—Ирбис" серийно и широко применяются в разнообразной светотехнической аппаратуре. Выпускаемые

")ПРЛ имеют' массо-объемные и энергические харакк'риешки. совпадающие с •зарубежными аналогами, но в 1.5—2 раза дешевле. Применение ППН-ПРК в составе многоканальных ИВЭГ1 при выполнении НИР «Сплав» и «Султан» позволило улучшить их удельные энергетические характеристики и повысить надежное п.. Приведены краткие описания опытных образцов мноюканальных ППН-ПРК и серийно выпускаемых ЭПРА на их основе для люминесцентных ламп, что позволяет сформпрошн ь спето технический комплекс на основе реальных данных.

ЗА КЛЮЧ НН Невыполненные исследования и разработка высокочасютных транше юрных

преобразователен напряжения с резонансным контуром позволили обосновать научные положения и получить практические р езультаты, которые сводятся к следующему:

1. Выявлены и рекомендованы к промышленной реализации структуры резонансных преобразователей напряжения наиболее эффективные по совокупности реализации заданных исходных данных на разработку;

2. Определены регулировочные и нагрузочные сиойсша и условия обеспечения работоспособности преобразователей постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки в широком диапазоне изменения нагрузок и напряжения питающей сети;

3. Предложена и обоснована сиосма оIпостельных параморои, понюлнн-шая создать универсальную методику полного расчета резонансных преобразователей в режимах регулирования и стабилизации выходною напряжения;

4. Выработаны рекомендации по обеспечению безопасных режимов работы силовых транзисторов преобразователей постоянною напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нафузки при нч переключениях;

5 Выявлены области и условия существования двух- и трехннгервального режимов работы преобразователей постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки и определены

границы между режимами, что явилось основой создания методик точных и приближенных расчетов электромагнитных процессов;

6. Разработаны методики точного и оценочного проектирования преобразователей постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки, обеспечившие промышленный выпуск устройств;

7. Разработаны и внедрены в серийное производство практические схемы преобразователей постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки.

Основное содержание и результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Макаров В.В. Импульсные ИВЭП с промежуточной синусоидальной формой напряжения. //ЭТвА /Под ред. Ю.И.Конева. -М.:Радио и связь, 1985. -Вып. 16,- с. 442. Макаров В.В. Преобразователь напряжения с последовательным резонансным контуром.// Электронная техника. Сер. Радиодетали и радиокомпоненты, 1986 ВЫП-3.-С.39-41.

3. Макаров В.В. и др. Резонансные преобразователи напряжения. //Подсекция "Научные проблемы источников вторичного электропитания" Научного Совета АН СССР: Тезисы доклада,—М., 1986.

4. Макаров В.В., Лукин В.В. и др. Высокочастотный преобразователь с ЬС -контуром. // Электронная техника. Сер. Радиодетали и радиокомпоненты, 1988. -Вып.З - 40-43.

5. Макаров В.В. и др. Основы проектирования высокочастотных резонансных преобразователей. //Отраслевой семинар " Импульсные ИВЭ. Состояние и перспектива развития: Тез. докл.-М. :ЦОНТИ "Экое", 1989.-c.l-25.

6. Макаров В.В. и др. Проектирование и опыт разработки резонансных и квазирезонансных преобразователей напряжения.// Источники вторичного электропитания с частотно-импульсной модуляцией. Практика разработки : Сб. докл. - М.:

2/0

Ассоциация "Электропитание", 1991. - с.43-48.

7. Макаров B.D. и др. Входные защитные устройства источников вторичного электропитания. // Электронная техника. Сер. Радиодетали и радиокомпоиенты, 1986.-Выи.4.-с.31-35.

8. Лукин A.B., Макаров В.В., Каретникова 1:.И. Особснносгп проектирования дросселей для импульсных стабилизаторов напряжения. // Специальная радиоэлектроника, 1981. -Вып.6-7.-с.22-24.

9. Макаров В.В. и др. Унифицированные интегрально-гибридные источники вторичного электропитания для серийного производи ва./ОтвА /Под ред. Ю.И.Конева. - М.: Радио и связь, 1983.- Вып. 14.-с. 14.-24.

10. Макаров В.В., Мелешин В.И. Якушев В.А. Резонансные транзисторные преобразователи напряжения с подключением нагрузки к конденсатору контура.// Электричество. 1993. №-6.-с.ЗЗ-44.

11.Клыков М.Е., Краснопольскин A.F.., Лукин A.B., Макаров В.В Высокоэффективный электронный пускорегулирующий аппарат для массового производства. // Симпозиум L1G1ITNING 96 : Гез.докл. - Варна, 1996.

12. Макаров В.В., Лукин A.B. Высоконадежный пускорегулирующий аппарат для люминесцентных ламп//Научно-тсхничсская конференция «Электротехнические комплексы автономных обьсктов. Наука, производство, образование (ЭКАО-99)»: Тез. докл.—М.: МЭИ, 1999,—с.95-96.

13. Патент РФ 2107983. Квазирезонансный преобразователь постоянного напряжения с переключением при нулевом напряжении / Лукин A.B., Макаров В.В. Приоритет изобретения—09.06.94.

Печ. л. ixZ5

Тииография МЭИ, Красноказарменная. 13.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Сравнительный обзор резонансных преобразователей постоянного напряжения.

1.1. Квазирезонансные преобразователи постоянного напряжения

1.2. Преобразователи постоянного напряжения класса Е

1.3. Преобразователи постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и последовательным подключением нагрузки

1.4. Преобразователи постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки

Выводы по главе

ГЛАВА 2. Анализ двухинтервального режима работы преобразователя постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки методом переменных состояния.

2.1. Базисная система координат и основные допущения.

2.2. Решение системы уравнений методом переменных состояния.

2.2.1. Мгновенные значения тока и напряжения в схеме.

2.2.2. Регулировочная характеристика преобразователя

2.3. Спецификация основных параметров

2.4. Режим резонанса и холостого хода.

2.5. Граничный режим работы.

2.6. Результаты анализа

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. Анализ трехинтервального режима работы преобразователя с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки методом переменных состояния.

3.1. Решение системы уравнений методом переменных состояния.

3.2. Внешняя характеристика преобразователя

3.3. Выбор параметра д

3.4. Моделирование процессов в преобразователе постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. Приближенный метод анализа электромагнитных прицес-сов преобразователя постоянного напряжения с последовательным контуром и сравнение результатов с точным методом.

4.1. Спецификация параметров.

4.2. Сравнение результатов точного и приближенного методов

Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5. Особенности работы ППН-ПРК в качестве источника питания люминесцентных ламп.

5.1. Анализ преобразователя с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки

5.1.1. Эквивалентная схема.

5.1.2. Анализ эквивалентной схемы.

5.2. Методика расчета преобразователя ЭПРА

5.3. Моделирование процессов в ЭПРА

Выводы по главе

ГЛАВА 6. Экспериментальное подтверждение и практическая реализация теоретических результатов.

6.1. Многоканальный ППН-ПРК.

6.2. Промышленные электронные пускорегулирующие аппараты для люминесцентных ламп на основе ППН-ПРК.

6.2.1. ЭПРА для компактных люминесцентных ламп

В настоящее время в связи с развитием миниатюризации радиоэлектронной аппаратуры резко возросли требования к высокочастотным преобразователям постоянного напряжения (ППН) по массо-объемным характеристикам, качеству выходного напряжения, эффективности и надежности. Миниатюризировать ППН, т.е. увеличить их удельную мощность (Вт/дм3 или Вт/кг) можно только при дальнейшем повышении частоты преобразования и реализации их с применением микроэлектронной полупроводниковой и (или) гибридной технологии. С появлением мощных высокочастотных полупроводниковых приборов основной задачей при разработке становится правильный выбор схемотехнических решений построения ППН, позволяющих наиболее полно использовать частотные свойства элементной базы, обеспечить высокий КПД, надежность и электромагнитную совместимость ППН с функциональной аппаратурой. В связи с этим необходимо решить вопросы защиты полупроводниковых приборов от перенапряжений и вторичного пробоя, снижения коммутационных потерь мощности, уменьшения помех, создаваемых ППН. В противном случае будет невозможно реализовать высокочастотные ППН в промышленности. Хотя каждый из этих вопросов имеет свои особенности, однако, решаются они до настоящего времени, в основном, путем формирования траектории переключения силовых транзисторов и диодов. Формирующие цепи, обеспечивая задержку между спадом напряжения и фронтом тока силового транзистора при его включении, а также спадом тока и фронтом напряжения при выключении силового транзистора, значительно снижают коммутационные потери мощности. При этом форма тока через силовой транзистор остается практически прямоугольной и, следовательно, сохраняются все недостатки, связанные с ней (высокий уровень электромагнитных помех, перенапряжения на полупроводниковых приборах, высокие требования к инерционным свойствам выпрямительных диодов и т.п.). Необходимо отметить, что поскольку время действия формирующих цепей ограничено временами фронта и спада, установленная мощность дросселей и конденсаторов формирующих цепей невелика.

Возможен другой путь решения поставленной задачи. В последние годы появились публикации зарубежных и отечественных авторов, посвященные преобразователям постоянного напряжения (ППН) с промежуточной синусоидальной формой тока и напряжения с использованием резонансных явлений - резонансные преобразователи.

Резонансные преобразователи можно разделить на следующие группы: с последовательным резонансным контуром; квазирезонансные с переключением на нуле тока или напряжения; преобразователи в классе Е.

Первая группа преобразователей имеет несколько разновидностей. Преобразователи постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром (ППН-ПРК) используют как последовательное подключение нагрузки к элементам контура, так и параллельное подключение ее к одному из элементов (обычно конденсатору).

ППН-ПРК с последовательным подключением нагрузки достаточно полно рассмотрены в отечественной и зарубежной литературе, получены все основные соотношения и приведена методика проектирования этих устройств для различных модификаций принципиальной электрической схемы.

В ряде работ рассмотрены принцип действия, основные процессы и приведены регулировочные характеристики квазирезонансных преобразователей напряжения с переключением при нуле тока (ППН-КР-ПНТ) силового ключа. Приведены расчетные соотношения и зависимости всех элементов преобразователя и разработана методика их проектирования. Проведено сравнение ППН-КР-ПНТ и традиционного однотактного ППН с прямоугольной формой напряжения и тока.

Подробно описан принцип действия, основные процессы и регулировочные характеристики ППН-КР-ПНН (переключение при нуле напряжения на силовом ключе), проведено сравнение ППН-КР-ПНТ и ППН-КР-ПНН.

Много работ посвящено преобразователям постоянного напряжения класса Е (ППН-Е). В этих работах рассмотрены основы проектирования подобных преобразователей.

Давно известны преобразователи постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки (ППН-ПРК-Н//С). Рассмотрен принцип действия и приведены результаты моделирования на ЭВМ основных процессов и характеристик преобразователя. В более поздних трудах получена регулировочная характеристика ППН-ПРК-Н//С. Следует отметить, что полученная регулировочная характеристика только иллюстрирует возможность регулирования выходного напряжения и не пригодна для практического применения потому, что независимая переменная регулирования, которой должна быть частота коммутации принята за параметр.

Точное уравнение регулировочной характеристики, полученное методом пространства состояний, приводится в данной работе.

Промышленный выпуск ППН должен производиться после тщательно проведенного обоснования и выбора структурных схем и разработки (расчета, испытаний) принципиальных электрических схем.

Проектирование ППН, являющегося устройством силовой электроники однозначно связано с правильным выбором электрических, энергетических и тепловых режимов элементов силовой части преобразователя, включающей резонансный контур. Эта проблема еще более обостряется в резонансных преобразователях напряжения, в которых электрические нагрузки на элементы силовой части в несколько раз выше по сравнению с традиционными преобразователями.

По совокупности свойств в ближайшее время следует ожидать широкого применения ПРК-Н//С при Причины этого заключаются в следующем.

Внешняя характеристика ПРК-Н//С при ^ > ^ показывает возможность безопасной работы преобразователя при его перегрузке или коротком замыкании на выходе. В то же время в режиме холостого хода преобразователя естественным образом (т.е. без каких-либо дополнительных схемотехнических решений) может быть получено очень высокое напряжение, что позволяет достаточно просто и дешево реализовать различные зарядные устройства, сварочные агрегаты, индукционные печи, пускорегулирующие аппараты для люминесцентных ламп.

Тем не менее, в упомянутых выше работах не отражены полностью все вопросы проектирования ППН-ПРК-Н//С.

Исходя из изложенного, является актуальным проведение исследования процессов в ППН-ПРК-Н//С для разработки методик проектирования этих устройств с точки зрения их промышленной реализации.

Цель работы заключается в создании высокоэффективных преобразователей постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки на основе выявленных основных свойств и наилучших по совокупности параметров режимов.

Данная цель работы связана с решением следующих задач:

- сравнительный обзор резонансных преобразователей постоянного напряжения с целью выбора структур по совокупности заданных исходных данных на разработку;

- исследование основных режимов работы преобразователей постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки, определение условий реализации этих режимов, получение основных расчетных соотношений;

- разработка методик расчета характеристик резонансных преобразователей на основе точных и приближенных методов анализа электромагнитных процессов;

- экспериментальная оценка результатов теоретического анализа и промышленных реализаций.

Методы исследования

Исследования проводились на основе методов теории электрических цепей, теории полупроводниковых приборов, математического анализа, аналогового и цифрового моделирования

Достоверность научных результатов, изложенных в работе, обеспечена корректным применением математических методов, использованием различных способов решения одной и той же задачи, схемотехническим моделированием, а также экспериментальными исследованиями разработанных устройств.

В результате исследований получены следующие новые научные результаты:

- выявлены и рекомендованы к промышленной реализации структуры резонансных преобразователей напряжения наиболее эффективные по совокупности реализации заданных исходных данных на разработку;

- предложена и обоснована система относительных параметров, позволившая создать универсальную методику полного расчета резонансных преобразователей в режимах регулирования и стабилизации выходного напряжения;

- выявлены области и условия существования двух- и трехинтервального режимов работы преобразователей постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки и определены границы между режимами, что явилось основой создания методик точных и приближенных расчетов электромагнитных процессов;

Практическая ценность результатов работы состоит в следующем:

- определены регулировочные и нагрузочные свойства и условия обеспечения работоспособности преобразователей постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки в широком диапазоне изменения нагрузок и напряжения питающей сети;

- выработаны рекомендации по обеспечению безопасных режимов работы силовых транзисторов преобразователей постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки при их переключениях;

- разработаны методики точного и оценочного проектирования преобразователей постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки, обеспечившие промышленный выпуск устройств;

- разработаны и внедрены в серийное производство практические схемы преобразователей постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки.

Основные положения, выносимые на защиту:

- разработка и исследование эффективных высокочастотных преобразователей постоянного напряжения с резонансным контуром;

- полученные условия существования двух- и трехинтервального режимов работы преобразователей постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки;

- полученные аналитические соотношения расчета резонансных и электромагнитных процессов в преобразователях постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки;

- методики точного и оценочного проектирования преобразователей постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки;

- оригинальные электронные пускорегулирующие аппараты для люминесцентных ламп.

Реализация результатов работы.

Результаты работы использованы в АОЗТ «ММП-Ирбис» при проведении ряда научно-исследовательских работ по созданию источников вторичного электропитания, а также при разработке, испытаниях и производстве электронных пускорегулирующих аппаратов для люминесцентных ламп.

Применение преобразователей постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки в составе многоканальных ППН при выполнении НИР «Сплав» и «Султан» позволило улучшить их удельные энергетические характеристики и повысить надежность.

Разработанные электронные пускорегулирующие аппараты производятся в АОЗТ «ММП—Ирбис» серийно и широко используются в разнообразной светотехнической аппаратуре.

Эффективность использования разработанных и производимых устройств подтверждена соответствующими актами внедрения.

Апробация работы.

Основные положения работы и отдельные ее результаты докладывались автором и обсуждались на:

- Ш Научно-технической конференции по ИВЭП, Ленинград, 1979г.;

- заседание НТС кафедры "Электрооборудование ЛА", МАИ, 1980г.;

- конференции МИРЭА, Москва, 1980г.;

- заседании подсекции "Научные проблемы источников вторичного электропитания" Научного Совета АН СССР, Москва, 1986г.;

- отраслевом семинаре "Опыт разработки, внедрения в аппаратуру и освоение в серийном производстве унифицированных источников вторичного электропитания импульсного типа", Севастополь, 1987г.;

- отраслевом семинаре "Импульсные ИВЭ. Состояние и перспективы развития", Севастополь, 1989г.;

- Всесоюзной конференции по ИВЭП, Ленинград, 1990г.;

- семинаре Ассоциации "Электропитание" "Источники вторичного электропитания с частотно-импульсной модуляцией. Практика разработки", Москва, 1991г.;

- Всероссийском совещании Ассоциации "Электропитание" и АО "ВТ и ПЭ" "Перспективы разработок и производства ИВЭ", Москва, 1994г.

- научно-технической конференции «Электротехнические комплексы автономных объектов. Наука, производство, образование (ЭКАО-99)», МЭИ, Москва, 1999г.

По результатам диссертации автором лично и в соавторстве опубликовано 12 печатных работ, получены один патент на изобретение и положительное решение по заявке на выдачу патента на изобретение.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 6

1. Разработанные ЭПРА производятся в АОЗТ "ММП—Ирбис" серийно и широко применяются в разнообразной светотехнической аппаратуре.

2. Выпускаемые ЭПРА имеют массо-объемные и энергетические характеристики, совпадающие с зарубежными аналогами, но в 1.5—2 раза дешевле.

3. Применение ППН-ПРК в составе многоканальных ИВЭП при выполнении НИР «Сплав» и «Султан» позволило улучшить их удельные энергетические характеристики и повысить надежность.

4. Приведено краткое описание опытных образцов многоканальных ППН-ПРК и серийно выпускаемых ЭПРА на их основе для люминесцентных ламп, что позволяет сформировать светотехнический комплекс на основе реальных данных.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Выявлены и рекомендованы к промышленной реализации структуры резонансных преобразователей напряжения наиболее эффективные по совокупности реализации заданных исходных данных на разработку;

2. Определены регулировочные и нагрузочные свойства и условия обеспечения работоспособности преобразователей постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки в широком диапазоне изменения нагрузок и напряжения питающей сети;

3. Предложена и обоснована система относительных параметров, позволившая создать универсальную методику полного расчета резонансных преобразователей в режимах регулирования и стабилизации выходного напряжения;

4. Выработаны рекомендации по обеспечению безопасных режимов работы силовых транзисторов преобразователей постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки при их переключениях;

5 Выявлены области и условия существования двух- и трехинтервального режимов работы преобразователей постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки и определены границы между режимами, что явилось основой создания методик точных и приближенных расчетов электромагнитных процессов;

6. Разработаны методики точного и оценочного проектирования преобразователей постоянного напряжения с последовательным резонансным контуром и параллельным подключением нагрузки, обеспечившие промышленный выпуск устройств;

1. Александров Ф.И. Схемно-параметрическая оптимизация однотактного конвертора напряжения с ШИМ.//Проблемы преобразовательной техники.—Киев: Институт электродинамики АН УССР, 1979.—ч.З.—с. 148-152.

2. Амелин С.А., Поликарпов А.Г. Коммутируемые однотактные преобразователи напряжения.//Электросвязь, 1994.—Вып. 10.—с.30-32.

3. Бас A.A. О симметрировании транзисторных инверторов.//Проблемы преобразовательной техники.—Киев: Институт электродинамики АН УССР, 1979.— ч.2.—с.150-153.

4. Белов Г.А., Иванов A.M. Влияние пульсаций входного напряжения на работу преобразователя с последовательным резонансным инвертором и включенным на выходе импульсным стабилизатором.//ЭТвА/Под ред. Ю.И.Конева.—М.: Радио и связь, 1981.—Вып. 12.—с.58-64.

5. Белов Г.А., Кузьмин С.А. Преобразователи переменного напряжения 380В в стабилизированное постоянное.//ЭТвА/Под ред. Ю.И.Конева.—М.: Радио и связь, 1981.—Вып. 12.—с.53-57.

6. Берестовский Т.Н. Влияние асимметрии на работу двухтактных полупроводниковых преобразователей с внешним возбуждением./ЛРадиотехника и электроника, 1961.—Вып. 5.—с.844-845.

7. Герасимов A.A., Лукин A.B., Опадчий Ю.Ф. Особенности проектирования высокочастотных однотактных преобразователей.// ЭТвА / Под ред. Ю.И.Конева.-М.: Радио и связь, 1982,—Вып. 13.—с.21-28.

8. ГлебовБ.А. Магнитно-транзисторные преобразователи напряжения для питания РЭА.—М.: Радио и связь, 1981.—97с.

9. Гулякович Г.Н. О создании микроэлектронных унифицированных вторичных источников питания.//ЭТвА/Под ред. Ю.И.Конева.—М.: Радио и связь, 1981.—Вып. 12.—с. 137-141.

10. Драбович Ю.И., Криштафович И.А. Индуктивности рассеяния трансформаторов транзисторных преобразователей и методы их уменыпения.//Проблемы технической электродинамики.—Киев: Наукова думка, 1976.—Вып.57.

11. Захаров Ю.К. Сравнительный анализ двухтактного и однотактного стабилизированных преобразователей постоянного напряжения. //ЭТвА/Под ред. Ю.И.Конева.—М.: Сов. радио, 1980.—Вып.11 — с.24-30.

12. Зворыкин JI.H., Лукин A.B. и др. О результатах экспериментального проектирования резонансных ИВЭ на основе поведенческих моделей функциональных устройств и БИС управления.// Техника средств связи. Сер.СВЭП.—М.: ВНИИ "Эталон", 1992.—Вып.2.—с.56-69.

13. Кадацкий А.Ф., Киреев В.Р. Математические модели повышающего многофазного импульсного преобразователя постоянного напряже-ния.//Спецрадиоэлектроника. Техника средств связи. Серия СВЭП, 1992.—Вып.1.

14. Каретникова Е.И., Конев Ю.И., Лукин A.B. и др. Серийные интегрально-гибридные вторичные источники питания.// ЭТвА / Под ред. Ю.И.Конева.—М.: Радио и связь, 1981.—Вып. 12.—с.13-20.

15. Каретникова Е.И., Лукин A.B. и др. Унифицированные интегрально-гибридные источники вторичного электропитания для серийного производства.// ЭТвА / Под ред. Ю.И.Конева. М.: Радио и связь, 1983.—Вып. 14.—с. 14-24.

16. Каретникова Е.И., Лукин A.B. Особенности проектирования дросселей для интегрально-гибридных ВИП.// ЭТвА / Под ред. Ю.И.Конева.—М.: Сов. радио, 1980.—Вып. 11 .—с. 153-156.

17. Кастров М.Ю., Лукин A.B. Промышленный образец ИВЭП.// Источники вторичного электропитания с частотно-импульсной модуляцией. Практика разработки: Сб. докл.—М.: Ассоциация "Электропитание", 1991.—с.37-42.

18. Кастров М.Ю., Лукин A.B., Александров A.A. Миниатюрный источник вторичного электропитания с высокими эксплуатационными характеристиками.// Электронная техника. Сер.Ю. Микроэлектронные устройства, 1991.— Вып.4(88).—с.23-25.

19. Кирсей В .Я., Гулый В.Д., Пельтек И.Ф. Устройство защиты и плавного запуска ВИП с бестрансформаторным входом.//Проблемы миниатюризации и унификации ВИП РЭА.—М.: МДНТП им. Ф.Э.Дзержинского, 1979.—с. 116-118.

20. Клыков А.Н., Лукин A.B., Макаров В.В. Входные защитные устройства источников вторичного электропитания.// Электронная техника. Сер.Радиодетали и радиокомпоненты, 1986.—Вып.4.—с.31-35.

21. Колосов В.А. Исключение постоянного подмагничивания в трансформаторе инвертора при помощи магнитодиода.//Проблемы миниатюризации и унификации ВИП РЭА.—М.: МДНТП им. Ф.Э.Дзержинского, 1979.—с.68-71.

22. Колосов В.А., Лукин A.B., Сергеев Б.С. Схемотехника высокочастотных преобразователей напряжения.//Справочное пособие/Под ред. В.А.Колосова.—М.: АОВТиПЭ, 1993.—150с.

23. Конев Ю.И. Компенсаторы мощности искажений.//Электропитание: Научно-технический сб./Под ред.—М.: Ассоциация «Электропитание», 1993.— Вып.1.—с.60-70.

24. Конев Ю.И. Микроэлектронные электротехнические системы.//ЭТвА/Под ред. Ю.И.Конева.—М.: Сов.радио, 1978.—Вып. 10—с.6-19.

25. Конев Ю.И. Некоторые проблемы развития источников вторичного элек-тропитания.//Электропитание: Научно-технический сб./Под ред. Ю.И.Конева—М.: Ассоциация «Электропитание», 1993.—Вып.1.—с.5-14.

26. Конев Ю.И. Основные проблемы миниатюризации силовых электронных устройств и систем. //ЭТвА/Под ред. Ю.И.Конева.—М.: Сов. радио, 1975.— Вып.7.—с.3-13.

27. Конев Ю.И. Технико-экономическая эффективность микроэлектронных электросистем .//ЭТвА/Под ред. Ю.И.Конева.—М.: Сов. радио, 1980.—Вып.11.— с.3-7.

28. Конев Ю.И. Транзисторные преобразователи и проблемы ресурсосбере-жения.//Электропитание: Научно-технический сб./Под ред.Ю.И.Конева.—М.: Ассоциация «Электропитание», 1993.—Вып.2.—с.5-16.

29. Конев Ю.И. Энергетика транзисторных регуляторов мощно-сти.//Электропитание: Научно-технический сб./Под ред.Ю.И.Конева.—М.: Ассоциация «Электропитание», 1993.—Вып.2.—с.68-85.

30. Коротков С.М., Мифтахутдинов Р.К. Полумостовой преобразователь постоянного напряжения с асимметричной коммутацией силовых клю-чей.Юлектротехника, 1996.—Вып. 12.—с.21 -25.

31. Крючков В.В. Источники питания с коррекцией коэффициента мощно-сти.//Электропитание: Научно-технический сб./Под ред.Ю.И.Конева.—М.: Ассоциация «Электропитание», 1993.—Вып.1.—с.71-75.

32. Лукин A.B. Анализ работы преобразователя напряжения с внешним управлением при высокой частоте преобразования.// ЭТвА / Под ред. Ю.И.Конева.-М.: Сов.радио, 1980.—Вып. 11.—с.95-100.

33. Лукин A.B. Анализ работы преобразователя напряжения с пропорционально-токовым управлением.// Электронная техника. Сер. Радиодетали и радиокомпоненты, 1988.—Вып.2.—с.42-46.

34. Лукин A.B. Высокочастотные преобразователи напряжения с резонансным переключением.//Электропитание: Научно-технический сб./ Под ред. Ю.И.Конева.—М.: Ассоциация "Электропитание", 1993.- Вып.1.—с. 15-26.

35. Лукин A.B. Исследование несимметричного режима работы двухтактного преобразователя напряжения с пропорционально-токовым управлением.// Электронная техника. Сер. Радиодетали и радиокомпоненты, 1989.—Вып.4.—с.36-39.

36. Лукин A.B. О разработке и производстве современных отечественных источников вторичного электропитания.//Системы и устройства электропитания РЭА: Сб. статей / Под ред. В.А.Колосова.- М.: АОВТ и ПЭ, 1994.—с.8-13.

37. Лукин A.B. Особенности проектирования однотактных преобразователей напряжения с пропорционально-токовым управлением силовым транзистором.//

38. Электронная техника. Сер.Ю. Микроэлектронные устройства, 1991.— Вып.5(89).—с. 19-23.

39. Лукин A.B. Применение статистических методов при проектировании маломощных транзисторных преобразователей напряжения.//ЭТвА/Под ред. Ю.И.Конева. М.: Радио и связь, 1983.—Вып.14.—с.41-47.

40. Лукин A.B., Герасимов A.A. Проектирование квазирезонансного преобразователя напряжения.// Электронная техника. Сер.Ю. Микроэлектронные устройства, 1991.—Вып.5(89).—с.24-29.

41. Лукин A.B., Кастров М.Ю. Квазирезонансные преобразователи напряжения.// Электропитание: Научно-технический сб./ Под ред. Ю.И.Конева.—М.: Ассоциация "Электропитание", 1993.—Вып. 2.—с.24-37.

42. Лукин A.B., Макаров В.В., Герасимов A.A. Основы проектирования высокочастотных резонансных преобразователей.// Отраслевой семинар "Импульсные ИВЭ. Состояние и перспективы развития": Тез. докл.—М.: ЦОНТИ "Экое", 1989.—с. 1-25.

43. Лукин A.B., Макаров В.В., Каретникова Е.И. Особенности проектирования дросселей для импульсных стабилизаторов напряжения.// Специальная радиоэлектроника, 1981.—Вып.6-7.—с.72-74.

44. Лукин A.B., Макаров В.В., Ненахов С.М. Резонансные преобразователи напряжения.// Подсекция "Научные проблемы источников вторичного электропитания" Научного Совета АН СССР: Тезисы доклада.—М., 1986.

45. Лукин A.B., Мелешин В.И. Анализ работы преобразователя напряжения с внешним управлением при высокой частоте преобразования.// Специальная радиоэлектроника, 1981 .—Вып. 6-7.—с. 100-101.

46. Лукин A.B., Мелешин В.И. Влияние емкости коллекторного перехода транзистора на несимметричный режим работы преобразователя.// ЭТвА / Под ред. Ю.И.Конева.—М.: Радио и связь, 1981—Вып. 12.—с.76-80.

47. Лукин A.B., Мелешин В.И. Цепи управления в нерегулируемых транзисторных преобразователях напряжения.// ЭТвА / Под ред. Ю.И.Конева.—М.: Радио и связь, 1984.—Вып.15.—с.89-97.

48. Макаров В.В. Преобразователь напряжения с последовательным резонансным контуром.//Электронная техника. Сер. Радиодетали и радиокомпоненты, 1986.—Вып.З.—с.39-41.

49. Макаров В.В., Лукин A.B. и др. Высокочастотный преобразователь с LC-контуром.// Электронная техника. Сер. Радиодетали и радиокомпоненты, 1988.— Вып.З— с.40-43.

50. Макаров В.В., Мелешин В.И., Якушев В.А. Резонансные транзисторные преобразователи напряжения с подключением нагрузки к конденсатору конту-ра.//Электричество, 1993.—Вып.6.—с.33-44.

51. Мелешин В.И. Транзисторная преобразовательная техника. Перспективные направления.//Электроника: Наука, Технология, Бизнес, 1998.—Вып.5-6.—с.9-16.

52. Мелешин В.И., Новинский В.Н. Транзисторные преобразователи напряжения с последовательным резонансным контуром.//Электротехника, 1990.— Вып. 8.—с.47-53.

53. Мелешин В.И., Опадчий Ю.Ф. Симметрирование транзисторных преобразователей с внешним возбуждением.//ЭТвА/Под ред. Ю.И.Конева.—М.: Сов. радио, 1974.—Вып.6.—с.50-55.

54. Мкртчян Ж.А. Основы построения устройств электропитания ЭВМ.—М.: Радио и связь, 1990.—208с.

55. Найвельт Г.С. Модули питания, работающие от сети переменного то-ка.//Электропитание: Научно-технический сб./Под ред.Ю.И.Конева.—М.: Ассоциация «Электропитание», 1993.—Вып.2.—с.58-62.

56. Найвельт Г.С. Элементы и модули для распределенных систем электро-питания.//Электропитание: Научно-технический сб./Под ред.Ю.И.Конева.—М.: Ассоциация «Электропитание», 1993.—Вып. 1.—с.41 -47.

57. Никитин Ю.А. Транзисторные преобразователи постоянного напряжения класса Е.//Электропитание: Научно-технический сб./Под ред.Ю.И.Конева.—М.: Ассоциация «Электропитание», 1993.—Вып.1.—с.27-40.

58. Пакидов А.П., Худяков В.Ф. Динамические потери мощности при работе транзисторного инвертора на выпрямитель .//Проблемы преобразовательной техники.—Киев: Институт электродинамики АН УССР, 1979.—ч.2.—с. 134-137.

59. Поликарпов А.Г. Метод создания новых структур импульсных регуляторов напряжения.//Электропитание: Научно-технический сб./Под ред.Ю.И.Конева.—М.: Ассоциация «Электропитание», 1993.—Вып.2.—с.63-67.

60. Поликарпов А.Г., Сергиенко Е.Ф. Импульсные регуляторы и преобразователи постоянного напряжения.—М.: МЭИ, 1998.—80с.

61. Поликарпов А.Г., Сергиенко Е.Ф. Однотактные преобразователи напряжения в устройствах электропитания РЭА.—М.: Радио и связь, 1989.—160с.

62. Ромаш Э.М. и др. Высокочастотные транзисторные преобразователи.— М.: Радио и связь, 1988.—288с.

63. Ромаш Э.М. Источники вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры.—М.: Радио и связь, 1981.—224с.

64. Ромаш Э.М. Транзисторные преобразователи в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры.—М.: Энергия, 1975.—176с.

65. Рудзенкес Р.П., Танеев М.М., Мелешин В.И. Принципы построения электронной нерассеивающей нагрузки.//Электротехника, 1998.—Вып.З.

66. Смольников Л.Е. Проблемы источников вторичного электропитания в программах Академии Наук России.//Электропитание: Научно-техническийсб./Под ред.Ю.И.Конева.—М.: Ассоциация «Электропитание», 1993.—Вып.1.— с.114-115.

67. Смольников J1.E. Транзисторные преобразователи напряжения.—М.: МЭИ, 1993.—224с.

68. Степанов Ю.Б., Лукин A.B. Высокочастотный интегрально- гибридный унифицированный источник питания.// ЭТвА / Под ред. Ю.И.Конева.—М.: Сов. радио, 1978.—Вып. 10.—с. 87-93.

69. Степанов Ю.Б., Лукин A.B., Опадчий Ю.Ф. Функциональные узлы интегрально-гибридных ВИП.// ЭТвА / Под ред.Ю.И.Конева.—М.: Сов. радио, 1980.— Вып.11.—с. 16-24.

70. Степанов Ю.Б., Лукин A.B., Шавула Л.К. Система вторичного электропитания на унифицированных микросборках.// ЭТвА / Под ред. Ю.И.Конева.—М.: Сов. радио, 1978.—Вып.Ю.—с.94-96.

71. Строев H.H., Третьякова М.А. Усовершенствование дефорсирующей цепи обратноходового однотактного преобразователя.//Труды института/Смоленский филиал.—М.: МЭИ, 1993.—Вып.5.—с. 157-164.

72. Хандогин В.И. и др. Аморфные магнитомягкие сплавы и их применение в источниках вторичного электропитания.//Справочное пособие/Под ред. В.И.Хандогина.—М.: ВНИИ, 1990.—171с.

73. Хусаинов Ч.И. Высокочастотные импульсные стабилизаторы постоянного напряжения.—М.: Энергия, 1980.—90с.

74. A.c. 978126. Стабилизированный источник питания. / В.И.Мелешин,

75. B.В.Мосин, Ю.Ф.Опадчий, А.В.Лукин. Опубл. в Б.И. N 44, 1982.

76. A.c. 978347. Полупроводниковый ключ. / А.В.Лукин, В.В.Мосин,

77. C.М.Ненахов, Ю.Ф.Опадчий. Опубл. в Б.И. N 44, 1982.

78. A.c. 1467697. Стабилизированный преобразователь постоянного напря-жения./А.Ф.Кадацкий, В.Ф.Яковлев, А.П.Мазуров, О.М.Аймбиндер, А.В.Лукин, М.Н.Марина. Опубл. в Б.И. N 1, 1989.

79. J. Sebastian, M.M. Hernando, P. Villegas, J. Diaz, A. Fontan, "Input Current Shaper Based on The Series Connection of A Voltage Source And A Loss-Free Resistor," IEEE Applied Powe Electronics Conf.(APEC) Proc. 1998, pp. 461 -467

80. F. Tsai, P. Markowski, E. Whitcomb, "Off-line Flyback Converter with Input Harmonic Current Correction," IEEE International Telecommunication Energy Conf. (INTELEC) Proc. Oct. 1996, pp. 120-124.

81. L.Huber and M. Jovanovic, "Design Optimization of Single-Stage, SingleSwitch Input-Current Shapers", IEEE PESC 1997, pp. 519-526.

82. Sharifipour, J.S. Huang, P. Liao, L. Huber and M. M. Jovanovic, " Manufacturing and cost analysis of power-factor-correction circuits," IEEE Applied Power Electronics Conf.(APEC) Proc., 1997, pp. 490-494.

83. L.H. Dixon, Jr., "High power factor pre-regulators for off-line power supplies," Unitrode Switching Regulator Power Supply Design Seminar Manual, Paper 12, SEM-700, 1990.

84. B. Carsten, "Design techniques for Transformer Active Reset Circuits at High Frequencies and Power Levels", HFPC 1990, pp.235-246.

85. I. D. Jitaru, "Constant Frequency, Forward Converter With Resonant Transition", HFPC 1991, pp. 282-292.

86. S.Fraidlin, S. Korotkov, V. Meleshin, A. Nemchinov "Small Signal Modeling of Soft - Switched Asymmetrical Half - Bridge DC/DC Converter", APEC 1995, pp. 707-711

87. T. Ninomiya, N. Matsumoto, M. Nakahara, K. Harada, "Static and Dynamic Analysis of Zero-Voltage- Switched Half-Bridge Converter with PWM Control", PESC 1991, pp. 230-237.

88. P. C. Heng and R. Oruganty, "Family of Two-Switch Soft-Switched Asymmetrical PWM DC/DC Conveters", PESC 1994, pp. 85-94.

89. I.Cohen, D. Hills, N.Y., "Pulse Width Modulated DC/DC Converter With Reduced Ripple Current Stress and Zero Voltage Switching Capability", U.S. Patent 5,291,382.

90. P. Vinciarelli, "Optimal resetting of the transformer's core in single ended forward converters," U.S. Patent, No. 4,441,146, Apr. 1984.

91. Y. Khersonsky, M. Robinson, D. Gutierrez, "New fast recovery diode technology cuts circuit losses, improves reliability," Power Conversion & Intelligent Motion (PCIM) Magazine, pp. 16 25, May 1992.

92. C. J. Tseng, C. L. Chen, "Passive lossless snubbers for dc/dc converters," IEEE Applied Power Electronics Conf. (APEC) Proc., pp. 1049 1054, 1998.

93. J.A. Sabat , V. Vlalkovic, R. Ridley, and F.C. Lee, "High-voltage, Highpower, ZVS, Full-bridge PWM Converter Employing An Active Snubber," 1991 VEPC Seminar Proc., pp 125-130.

94. K. Harada and H. Sakamoto, "Switched snubber for high frequency switching", IEEE PESC '90 Record, Vol.1, pp. 181-188.

95. R. Erickson, M. Madigan, and S. Singer, "Design of a Simple High-Power-Factor Rectifier Based on the Flyback Converter," Conf. Proc., 5 th Annual IEEE Applied Power Electronics Conference, March 1990, pp.792-801.

96. Wang, J., Dunford, W., Mauch, K., "A Fixed Frequency, fixed Duty Cycle Boost Converter with Ripple Free Input Inductor Current for Unity Power Factor Operation" PESC '96, Baveno, Italy, 1996.

97. Maksimovic, D., Yungtaek, J., Erickson, R., "Nonlinear-Carrier Control for High Power Factor Boost Converters" APEC '95, pp. 635-641, 1995.

98. Merfert, I., "Analysis and Application of a New Control Method for Continuous-mode Boost Converters in Power Factor Correction Circuits" PESC '97, St. Louis, USA, 1997.

99. V. Yakushev, V. Meleshin, S. Fraidlin. «Full-Bridge Isolated Current Fed Converter with Active Clamp.» APEC'99, pp. 560-566, 1999.

100. R. Miftakhutdinov, A. Nemchinov ,V. Meleshin, S. Fraidlin. "Modified Asymmetrical ZVS Half-Bridge DC-DC Converter" APEC'99, pp. 560-566, 1999.136

101. Johnson S., Erickson R. Steady-State Analysis and Design of Parallel Resonant Converter.— IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 3, No.l, 1988

102. Kang J.G., Upadhyay A.K. Analysis and Design of a Half-Bridge Parallel Resonant Converter Operating Above Resonance.— IEEE IAS Conf. Rec., 1988.

103. Bhat A.K.S., Swamy M.M. Analysis of Parallel Resonant Converter Operating Above Resonance.— IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, vol.25, No.4, 1989.