Search
dr hab. inż. Piotr Musznicki
Employment
- Associate professor at Department of Power Electronics and Electrical Machines
Research fields
Publications
Filters
total: 38
Catalog Publications
Year 2024
-
A comprehensive review on economic, environmental impacts and future challenges for photovoltaic-based electric vehicle charging infrastructures
PublicationIn this paper, a comprehensive review of the impacts and imminent design challenges concerning such EV charging stations that are based on solar photovoltaic infrastructures is presented, which is based on state-of-the-art frameworks for PV-powered charging stations and the latest case studies. The main factors that are targeted in this review are the management of an EV charging system that is a composite of PV and public grid,...
-
Design of the LLC Filter for AC Grid-Based Converter
PublicationThis paper emphasizes reducing harmonic distortion in the electrical current delivered by photovoltaic (PV) inverters to the power grid. It highlights the issue of significant harmonic components present in the output voltage of inverters, which is attributed to pulse width modulation (PWM) switching techniques. This necessitates the deployment of LCL filters as a strategic approach to limit current harmonics effectively. Additionally,...
-
Engineering education for smart grid systems in the quasi-industrial environment of the LINTE^2 laboratory
PublicationSmart grid systems are revolutionising the electric power sector, integrating advanced technologies to enhance efficiency, reliability and sustainability. It is important for higher education to equip the prospective smart grid professional with the competencies enabling them to navigate through the related complexities and drive innovation. To achieve this, interdisciplinary education programmes are necessary, addressing inter...
-
Modified sliding mode control for seamless integration of P.V. energy in A.C. grid
PublicationSolar energy is a potentially abundant and reliable source of renewable energy. While it can undoubtedly increase grid reliability and efficiency, the inverted voltage generated from PV. sources may introduce distortion into the AC. grid. The proposed control mechanism, modified sliding mode control (MSMC), can seamlessly integrate the inverter output generated by obtaining DC. voltage from the boost converter linked with the PV....
Year 2023
-
Scrutiny of power grids by penetrating PV energy in wind farms: a case study of the wind corridor of Jhampir, Pakistan
PublicationThis study examines the problems caused by intermittent renewable energy sources, especially wind farms, and suggests a different solar energy penetration strategy to improve their loading capacity. The study uses real-time data from a wind farm in Jhampir, Pakistan, to analyse and assess various aspects of grid stations connected to wind farms. Electrical Transient Analyzer Program is used to validate the results by linking these...
-
Scrutiny of power grids by penetrating PV energy in wind farms: a case study of the wind corridor of Jhampir, Pakistan
PublicationThis study examines the problems caused by intermittent renewable energy sources, especially wind farms, and suggests a different solar energy penetration strategy to improve their loading capacity. The study uses real-time data from a wind farm in Jhampir, Pakistan, to analyse and assess various aspects of grid stations connected to wind farms. Electrical Transient Analyzer Program is used to validate the results by linking...
Year 2022
-
EMI mitigation of GaN power inverter leg by local shielding techniques
PublicationThis paper presents local shielding techniques applied to a half-bridge inverter leg with the aim to reduce the common mode (CM) current noise at converter’s DC input. The research study is conducted for 650V Enhancement mode Gallium Nitride (GaN) power transistor switches. Main contributors of parasitic capacitances referred to the inverter-leg middle point node are identified. Then, shielding solutions are proposed to reduce...
-
Solar Photovoltaic Energy Optimization and Challenges
PublicationThe study paper focuses on solar energy optimization approaches, as well as the obstacles and concerns that come with them. This study discusses the most current advancements in solar power generation devices in order to provide a reference for decision-makers in the field of solar plant construction throughout the world. These technologies are divided into three groups: photovoltaic, thermal, and hybrid (thermal/photovoltaic)....
-
Solar Photovoltaic Energy Optimization and Challenges
PublicationThe study paper focuses on solar energy optimization approaches, as well as the obstacles and concerns that come with them. This study discusses the most current advancements in solar power generation devices in order to provide a reference for decision-makers in the field of solar plant construction throughout the world. These technologies are divided into three groups: photovoltaic, thermal, and hybrid (thermal/photovoltaic)....
Year 2021
-
A Review of Reduction Methods of Impact of Common-Mode Voltage on Electric Drives.
PublicationIn this survey paper, typical solutions that focus on the reduction in negative effects resulting from the common-mode voltage influence in AC motor drive applications are re-examined. The critical effectiveness evaluation of the considered methods is based on experimental results of tests performed in a laboratory setup with an induction machine fed by an inverter. The capacity of a common-mode voltage level reduction and voltage...
-
EMI attenuation in a DC-DC buck converter using GaN HEMT
PublicationA dc-dc buck converter using gallium nitride (GaN) high electron mobility transistors (HEMT) is experimentally investigated at the discontinuous current mode (DCM) and at the triangular current mode (TCM) operation. The paper objective is to specify the power conversion efficiency and attenuation of common mode (CM) and differential mode (DM) noise voltage, measured at the line impedance stabilization network (LISN) for compared...
-
Wideband Modeling of DC-DC Buck Converter with GaN Transistors
PublicationThe general wideband modeling method of the power converter is presented on the example of DC-DC buck converter with GaN High Electron Mobility Transistors (HEMT). The models of all basic and parasitic components are briefly described. The two methods of Printed Circuit Board (PCB) layout parameter extraction are presented. The results of simulation in Saber@Sketch simulation software and measurements are compared. Next, the model...
Year 2020
-
3D PCB package for GaN inverter leg with low EMC feature
PublicationThis paper presents the adaptation of a 3D integration concept previously used with vertical devices to lateral GaN devices. This 3D integration allows to reduce loop inductance, to ensure more symmetrical design with especially limited Common Mode emission, thanks to a low middle point stray capacitance. This reduction has been achieved by both working on the power layout and including a specific shield between the devices and...
-
Multi-transformer primary-side regulated flyback converter for supplying isolated IGBT and MOSFET drivers
PublicationThis paper presents primary-side voltage regulated multi-transformer quasi-resonant flyback converter (MTFC) for supplying isolated power switch drivers. The proposed topology offers distinct advantages over frequently used flyback converter possessing one high frequency transformer with isolated multiple outputs. Particularly, when a large number of separate dc supply units is required, then MTFC enables improved regular distribution...
Year 2019
-
Gate Driver with Overcurrent Protection Circuit for GaN Transistors
PublicationThe improvement of the gate driver for GaN transistor is presented in this paper. The proposed topology contains the overcurrent protectionwith the two-stage turning off and independent control of turn on and off time of the GaN transistor. The operation of driver and its application in thehalf-bridge converter are described using both simulation and prototype measurements. The overcurrent protection was tested in Double Pulse...
Year 2018
-
The conducted EMI in DC-DC converters
PublicationThis book presents the phenomena of conducted electromagnetic interference (EMI) generation in DC-DC converters. The measurement and simulation are used to analyze the impact of the most important parameters on the character, level and propagation path of interference. In this book, the analysis of the interference generation and propagation is presented on the example of three basic converters. The wide banded behavior of all...
Year 2016
-
Adaptive estimation of the transformer stray capacitances for DC–DC converter modelling
PublicationNew low cost and accurate estimation method of transformer stray capacitances for wide band DC–DC converter modelling and design is proposed. The Wiener filter (WF) method is applied to estimate the transformer impedance – referred to the selected transformer winding configurations. Laboratory tests are used to adapt the filter, that is to find optimal impedance which minimises mean square error between measured, noise perturbed...
-
Analiza impedancji sieci prądu stałego w instalacjach fotowoltaicznych
PublicationDokonano analizy impedancji sieci prądu stałego w instalacji fotowoltaicznej. Analizę tę przeprowadzono pod względem predykcji charakterystyki zaburzeń elektromagnetycznych generowanych przez instalacje PV. Badania przeprowadzono zarówno dla zaburzeń różnicowych, jak i wspólnych. Zastosowano podejście analityczne - wykorzystując teorię linii długiej oraz pomiary wykonane na stanowisku laboratoryjnym.
-
Multi-Transformer Flyback Converter for Supplying Isolated IGBT and MOSFET Drivers
PublicationA multi transformer flyback converter topology for supplying transistor drivers is presented. The topology presents some advantages over typical multi output single transformer, as reduction of effective leakage inductance, equal magnetic coupling between primary and secondary circuits and better isolation between outputs. Simulation study carried out in the LTSpice IV program and preliminary experimental results indicate high...
-
Prediction of ringing frequencies in DC-DC boost converter
PublicationIn the paper ringing phenomena in a DC-DC boost converter is presented. The ringing frequency is calculated using an analytical formula. The necessary wide band models of MOSFET transistor, passive and parasitics are described. The calculation results are verified in simulation and laboratory tests.
-
Predykcja częstotliwości oscylacji komutacyjnych w wielotransformatorowej przetwornicy typu Flyback
PublicationW artykule przedstawiono koncepcję analitycznej predykcji częstotliwości zaburzeń elektromagnetycznych generowanych w przekształtnikach energoelektronicznych. Analizę zaburzeń przeprowadzono na przykładzie wielotransformatorowej przetwornicy w topologii Flyback. Wyniki obliczeń zostały zweryfikowane z pomiarami laboratoryjnymi prototypu przetwornicy.
Year 2015
-
Analiza impedancji sieci prądu stałego w instalacjach fotowoltaicznych
PublicationW artykule przedstawiono analizę impedancji różnicowej i wspólnej, sieci DC instalacji fotowoltaicznej. Badania impedancji przeprowadzono wykorzystując model matematyczny przygotowany w oparciu o teorię linii długiej. Otrzymane wyniki porównano z pomiarami laboratoryjnymi wykonanymi za pomocą analizatora impedancji.
-
Analysis of electromagnetic disturbances in DC network of grid connected building-integrated photovoltaic system
PublicationThis paper focuses on conducted electromagnetic interference (EMI) emissions and propagation in the DC network of grid connected building integrated photovoltaic (PV) system. The investigated PV system, consists of ten solar panels, cabling and the grid-connected one phase inverter. The EMI simulation model of the real PV system has been developed with the aid of impedance analyzer measurements of solar panels and the DC network...
-
Electromagnetic interference frequencies prediction model of flyback converter for snubber design
PublicationSnubber design for flyback converters usually requires experimental prototype measurements or simulation based on accurate and complex models. In this study simplified circuit modelling of a flyback converter has been described to dimension snubbers in early stage of design process. Simulation based prediction of the transistor and diode ringing frequencies has been validated by measurements in a prototype setup. In that way obtained...
Year 2013
-
Accurate modeling of quasi-resonant inverter fed IM drive
PublicationIn this paper wide-band modeling methodology of a parallel quasi-resonant dc link inverter (PQRDCLI) fed induction machine (IM) is presented. The modeling objective is early-design stage prediction of conductive electromagnetic interference (EMI) emissions of the considered converter fed IM drive system. Operation principles of the selected topology of PQRDCLI feeding IM drive are given. Modeling of the converter drive system is...
-
Conducted EMI Propagation Paths in DC-AC Hard Switching Converter
PublicationIn order to limit the electromagnetic interference (EMI) in power electronics devices, knowledge about the phenomena connected with EMI generation and propagation is necessary. This papers describes the propagation paths in the 3 phase voltage source inverter using wide-band simulation and laboratory test with the signal processing method Wiener filtering, where the transfer functions between voltage across switches and the perturbation...
Year 2012
-
Modelowanie falownika napięcia z quasi-rezonansowym obwodem pośredniczącym
PublicationW pracy przedstawiono szerokopasmowe modelowanie falownika napięcia z quasi-rezonansowym obwodem pośredniczącym w środowisku symulatora SABER. Modele łączników energoelektronicznych oraz algorytm sterowania zostały zaimplementowane z wykorzystaniem języka programowania MAST. Dokładność modelu zweryfikowano w oparciu o porównanie charakterystycznych przebiegów symulacyjnych układu z przebiegami eksperymentalnymi oraz analizę porównawczą...
Year 2011
-
Impact of dielectric deterioration on the conducted EMI emissions in the DC-DC boost converter
PublicationW artykule przedstawiono wpływ starzenia kondensatorów elektrolitycznych na poziom zaburzeń elektromagnetycznych generowanych przez układ podwyższający napięcie w oparciu o metody symulacyjne oraz cyfrowe przetwarzanie sygnału (filtracje Wienera). Wyniki przedstawiono w formie widm zaburzeń generowanych przez układ oraz transmitancji pomiędzy źródłem zaburzeń a zaburzeniami. (Wpływ starzenia się dielektryków na poziom zaburzeń...
Year 2009
-
Conducted emi identification in power electronic converters : modeling of EMI generation and propagation using circuit simulation and wiener filtering methods.
PublicationThis work presents the circuit simulations and the conventional signal processing technique (Wiener filtering) in order to reconstruct conducted ElectroMagnetic Interferences (EMI), generated and propagated in power electronics converters. In the simulation study, the most accurate presently available models of components of circuit have been used and improved. The proposed Wiener filtering method allows to identifying the transfer...
Year 2008
-
The Wiener filter applied to EMI decomposition
PublicationArtykuł przestawia zastosowanie metody filtracji Wienera do dekompozycji zaburzeń elektromagnetycznych z różnych źródeł. Zaburzenia generowane w trójfazowym rezonansowym falowniku napięcia typy PQRDCLI oraz w przekształtniku napięcia stałego zasilającego obwód sterowania falownika zostały zmierzone z zastosowaniem sieci sztucznej (LISN). W oparciu o transmitancje częstotliwościowe pomiędzy źródłami zaburzeń i zaburzeniami zmierzonymi...
-
Wiener Filtering Applied to Conducted EMI Estimation in Soft Switching Inverter
PublicationW artykule tym przedstawiono metodę szacowania poziomu zaburzeń elektromagnetycznych przewodzonych generowanych w miekko-przełączalnym falowniku napięcia. Wykorzystano metodę filtracji Wienera, gdzie wykorzystano skończoną liczbę filtrów Wienera jako odzwierciedlenie wszystkich warunków generacji i propagacji zaburzeń. Do określenia transmitancji filtrów wykorzystano przebiegi napięć na zaciskach łączników energoelektronicznych...
Year 2006
-
Przewidywanie poziomu zaburzeń elektromagnetycznych w przekształtnikach energoelektroncznych
PublicationArtykuł opisuje dwie metody przewidywania zaburzeń elektromagnetycznych przewodzonych generowanych w przekształtnikach energoelektronicznych. W pierwszej metodzie zastosowano symulacje komputerową wykorzystując dokładne modele wszystkich elementów układu tj. urządzeń półprzewodnikowych, elementów pasywnych i pomiarowych oraz ścieżek przewodzących. Jako drugą metodę, zastosowano filtracje Wienera opartą na cyfrowym przetwarzaniu...
Year 2005
-
Better understanding EMI generation of power converters
PublicationPrzedstawiono metodę przewidywania poziomu zaburzeń w układzie podwyższającym napięcie w oparciu o metodę filtracji Wienera. Pozwoliło to na określenie odpowiedzi impulsowej pomiędzy przyczyną zaburzenia (zmianą napięcia na elementach półprzewdonikowych) a zaburzeniem. Metodę zwerifikowano przy użyciu danych z symulacji oraz pomiarów w rzeczywistym obiekcie
-
Komputerowe szacowanie zaburzeń elektromagnetycznych
PublicationPrzedstawiono symulacyjne badania porównawcze w zakresie kompatybilności elektromagnetycznej EMC modelu obwodowego przetwornicy DC-DC podwyższającej napięcie. Zbadano wrażliwość uzyskanego modelu na kolejne uproszczenia jego postaci, w ten sposób otrzymując zredukowany, równoważny model do oszacowania charakterystyki widma zaburzeń EMI na sieci sztucznej. Taki model zrealizowano w symulatorze TCad i porównano zgodność wyników symulacji...
-
Modelowanie i symulacja zaburzeń przewodzonych z zastosowaniem programów Saber i TCad = Modeling and simulation of conducted emissions with TCad and Saber programs
PublicationPrzedstawiono symulacyjne badania porównawcze w zakresie kompatybilności elektromagnetycznej EMC modelu obwodowego przetwornicy DC-DC podwyższającej napięcie. Wskazano na specyfikę modelowania wynikającą z potrzeby przewidywania propagacji zaburzeń przewodzonych EMI w szerokim zakresie częstotliwości. Wyznaczono model układu dla symulatora Saber i porównano pomiary charakterystyki widma EMI z wynikami otrzymanymi z symulacji. Zbadano...
Year 2004
-
Accurate modeling of layout parasitic to forecast EMI emitted from a DC-DC converter.
PublicationThis paper illustrates how to account for all parasitic due to the layout of a power converter (inductive and capacitive), in order to forecast electromagnetic interferences (EMI). The method is generic, and is validated here in the simple example of a DC-DC converter, realized on different technologies: insulated metal substrate (IMS), printed circuit board (PCB). In addition, several layouts aspects will be investigated. Conclusions...
Year 2003
-
Design of hight voltage busbar: trade off between electrical field and stray inductance
PublicationArtykuł dotyczy optymalizacji konstrukcji i technologii szyny doprowadzenia zasilania do pojedynczej gałęzi falownika średniego napięcia. Dla szeregowego układu złożonego z trzech modułów elektroizolowanych (6 par tranzystorów i diod) rozważono warianty geometrii szyny zasilania przy uwzględnieniu wypadkowej indukcyjności obwodu komutacyjnego. Wyznaczono główne składniki indukcyjności rozproszenia oraz wykazano jej wpływ na przepięcia...
-
Modeling of conducted emission of dc-dc switch-mode converter
PublicationW publikacji zaprezentowano sposób modelowania i wyznaczania emisji przewodzonej zaburzeń elektromagnetycznych w przekształtnikach energoelektronicznych. Na przykładzie przekształtnika DC-DC, zostały dobrane odpowiednie narzędzia CAD do szerokopasmowego modelowania i symulacji przekształtnika energoelektronicznego. Otrzymane rezultaty zostały eksperymentalnie potwierdzone i porównane zarówno w dziedzinie czasu jak i częstotliwości...
seen 3707 times