Search
Filters
total: 460
filtered: 365
-
Catalog
Chosen catalog filters
Search results for: dc-dc%20power%20converters
-
SiC-based phase-shift dual half bridge DC-DC converter as a key component of multilevel cascaded MV converters
PublicationThe paper describes SiC-based dual half bridge (DHB) DC-DC converter considered as a key component of high frequency isolated multilevel cascaded medium voltage converters. Two topologies of bi-directional DC-DC converters: the resonant half-bridge DC-DC converter and the phase-shift DHB converter are compared in the paper. Experimental results of SiC-based 50 kHz DHB DC-DC converter are presented in the paper.
-
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...
-
Cost-Effective Piggyback Forward dc-dc Converter
PublicationThe novel piggyback dc-dc converter as a cost-effective solution is presented in this work. It provides a wide input voltage range of regulation with a low component count. The novel solution is an advanced forward dc-dc converter with an additional clamp output capacitor. The idea of such a type of converter is to transfer magnetizing energy of transformer to the output side, instead of using input clamp circuit. The design guidelines...
-
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.
-
Badania symulacyjne wysokonapięciowej przetwornicy DC/DC
PublicationW artykule zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych przekształtnika energoelektronicznego typu DC/DC działającego w układzie niepełnego mostka z transformatorem izolacyjnym pracującym przy dużej częstotliwości. Badania symulacyjne wykonano posługując się pakietem Matlab-Simulink z biblioteką SimPowerSystems. Omówiono problemy zastosowania wysokonapięciowych tranzystorów z izolowaną bramką do konstrukcji przekształtników wysokiego...
-
Przetwornica dc-dc z miękką komutacją tranzystorów
PublicationW artykule zaprezentowano wyniki badań eksperymentalnych przetwornicy DC-DC o mocy 20[kW], w której ograniczenie komutacyjnych strat mocy zapewniono poprzez wykorzystanie dławika z odczepem oraz dodatkowego obwodu rezonansowego. Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych wpływu wartości parametrów poszczególnych elementów układu przetwornicy na zachowanie warunków miękkiej komutacji.
-
Przetwornica dc-dc z miękką komutacją tranzystorów
PublicationW artykule zaprezentowano wyniki badań eksperymentalnych przetwornicy DC-DC o mocy 20[kW], w której ograniczenie komutacyjnych strat mocy zapewniono poprzez wykorzystanie dławika z odczepem oraz dodatkowego obwodu rezonansowego. Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych wpływu wartości parametrów poszczególnych elementów układu przetwornicy na zachowanie warunków miękkiej komutacji.
-
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...
-
Wielotransformatorowy quasi-rezonansowy przekształtnik DC-DC
PublicationW rozprawie przedstawiono oryginalną koncepcję wielotransformatorowego przekształtnika dwutaktowego dc/dc z wieloma wyjściami o sterowaniu quasi-rezonansowym. Przeprowadzono analizę modelu obwodowego przekształtnika w układzie n-transformatorowym. Na podstawie bilansu energetycznego określono wpływ indukcyjności rozproszenia transformatorów i współczynnika asymetrii obciążenia na uchyb regulacji skrośnej napięć wyjściowych. W celu...
-
Dc Leakage Current in Isolated Grid-Connected dc Nanogrid - Origins and Elimination Methods
PublicationThe LV dc system is a relatively new trend in the distribution sector, which seems to grow widely in the near future due to its promising advantages. In this context, LV dc protection and grounding are challenging issues. Although the galvanically isolated connection mode of dc nanogrid to the ac grid has high reliability, the leakage current can still be injected into the ac grid through the interwinding capacitors and the insulation...
-
Przekształtnik SiC DC-DC z transformatorem macierzowym do pokładowych ładowarek baterii akumulatorów taboru 3kV DC
PublicationBaterie akumulatorów pojazdów trakcyjnych zapewniają zasilanie krytycznych systemów, takich jak sterowanie i oświetlenie. Zgodnie z wymaganiami przemysłu kolejowego, pokładowa ładowarka baterii akumulatorów powinna być urządzeniem kompaktowym, wysokosprawnym, a jednocześnie wysoce niezawodnym. W referacie, do pokładowego ładowania akumulatorów pociągu zaproponowano kompaktowy przekształtnik SiC DC-DC z transformatorem macierzowym...
-
Przekształtnik SiC DC-DC z transformatorem macierzowym do pokładowych ładowarek baterii akumulatorów taboru 3kV DC
PublicationBaterie akumulatorów pojazdów trakcyjnych zapewniają zasilanie krytycznych systemów, takich jak sterowanie i oświetlenie. Zgodnie z wymaganiami przemysłu kolejowego, pokładowa ładowarka baterii akumulatorów powinna być urządzeniem kompaktowym, wysokosprawnym, a jednocześnie wysoce niezawodnym. W referacie, do pokładowego ładowania akumulatorów pociągu zaproponowano kompaktowy przekształtnik SiC DC-DC z transformatorem macierzowym...
-
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...
-
Optimisation of ZVZCS DC/DC converter with tapped inductor.
PublicationW artykule zaprezentowano możliwości wykorzystania dławika z odczepem oraz obwodu LC w celu uzyskania warunków miękkiej komutacji kluczy energoelektronicznych w przetwornicy DC-DC.Na podstawie modelu matematycznego zbadany został wpływ wartości elementów na zachowanie miękkiej komutacji.Przedstawiono wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych.
-
Modelowanie układu przetwornicy rezonansowej dc-dc z miękką komutacją tranzystorów.
PublicationW referacie zaprezentowano model matematyczny przetwornicy DC-DC, który umożliwia przeprowadzenie badań symulacyjnych układu przetwornicy oraz dobór parametrów głównych jej elementów.
-
Step-Up DC/DC Converters With Cascaded Quasi-Z-Source Network
PublicationW artykule zaprezentowano nowe rozwiązania dotyczące przekształtników energoelektronicznych DC-DC podwyższających napięcie z ogniw paliwowych. Istota rozwiązania zawiera się w zastosowaniu kaskadowo połączonych wejściowych obwodów pasywnych typu Quasi-Z, umozliwiających znaczne podwyższanie napięcia z wykorzystaniem stanu parcy zwarć gałęzi tranzystorowych przekształtnika.
-
Ładowanie baterii akumulatorów przy wykorzystaniu przetwornicy dc/dc ze sterowaniem mikroprocesorowym
PublicationW referacie przedstawiono metodologię procesu ładowania baterii akumulatorów kwasowo - ołowiowych, z wykorzystaniem nowoczesnego prostownika impulsowego (przetwornicy DC/DC), sterowanego mikroprocesorem. Zaprezentowano i omówiono wyniki analizy energetycznej i sprawnościowej dla wybranej metody ładowania. Przedstawiono wady i zalety ładowania akumulatorów kwasowo - ołowiowych prądem o charakterze impulsowym i wysokiej częstotliwości...
-
Non-isolated resonant quasi-Z-source network DC–DC converter
PublicationA novel non-isolated resonant quasi-impedance (quasi-Z)-source network DC–DC converter is proposed. The resonant impedance source network is derived from the quasi-Z-source network by including the autotransformer-based resonant cell instead of the second inductor of the quasi-Z-network. The leakage inductance of the autotransformer and two resonant capacitors connected in series with the autotransformer windings constitute a high-frequency...
-
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...
-
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...
-
Design of a SiC based triple active bridge ceil for a multi-megawatt DC-DC converter
PublicationThe paper describes the design methodology of a novel Triple Active Bridge cell used as the building block for modular DC-DC converters. The intended application is for Medium Voltage Direct Current grids, such as the DC collector for offshore wind farms. The latest generation of SiC MOSFET semiconductors is utilized to operate in the medium frequency range while optimizing the efficiency. The dimensioning of the main cell components,...
-
Analysis of AC/DC/DC Converter Modules for Direct Current Fast-Charging Applications
PublicationThe paper is a comprehensive laboratory comparison study of two galvanic isolated solution off-board battery chargers: (1) Si-based cost-effective case, and (2) SiC-bidirectional ready for vehicle to grid concept case. All circuits are modular, and in both cases the DC/DC converter can be replaced according to the end user requirements (the coupled transformer remains the same and is constructed based on 12xC100 cores to avoid...
-
Wpływ parametrów elementów układu przetwornicy rezonansowej dc-dc na zachowanie warunków miękkiej komutacji.
PublicationW artykule zaprezentowano topologię układu przetwornicy rezonansowej DC-DC, zapewniającą bezprądową oraz beznapięciową komutację tranzystorów (ZVZCS). Warunki miękkiej komutacji uzyskano dzięki zastosowaniu dławika dzielonego oraz dodatkowego obwodu LC. W oparciu o badania symulacyjne przeanalizowano wpływ parametrów wybranych elementów na pracę przetwornicy DC-DC.
-
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...
-
FPGA-Based System for Electromagnetic Interference Evaluation in Random Modulated DC/DC Converters
PublicationField-Programmable Gate Array (FPGA) provides the possibility to design new “electromagnetic compatibility (EMC) friendly” control techniques for power electronic converters. Such control techniques use pseudo-random modulators (RanM) to control the converter switches. However, some issues connected with the FPGA-based design of RanM, such as matching the range of fixed-point numbers, might be challenging. The modern programming...
-
Accurate electrothermal modelling of high frequency DC-DC converters with discrete IGBTs in PLECS software
PublicationIn the paper, a novel, improved method of the IGBT junction temperature computations in the PLECS simulation software is presented. The developed method aims at accuracy of the junction temperature computations in PLECS by utilising a more sophisticated model of transistor losses, and by taking into account variability of transistor thermal resistance as a function of its temperature. A detailed description of the proposed method,...
-
Unidirectional DC/DC Converter with Voltage Inverter for Fast Charging of Electric Vehicle Batteries
PublicationThe paper proposes the adaptation of the industrial plant’s power network to supply electric vehicle (EV) fast-charging converters (above 300 kW) using renewable energy sources (RESs). A 600 V DC microgrid was used to supply energy from RESs for the needs of variable speed motor drives and charging of EV batteries. It has been shown that it is possible to support the supply of drive voltage frequency converters (VFCs) and charging...
-
Light-Powered Starter for Micro-Power Boost DC–DC Converter for CMOS Image Sensors
PublicationThe design of a starter for a low-voltage, micro-power boost DC–DC converter intended for powering CMOS image sensors is presented. A unique feature of the starter is extremely low current, below 1 nA, supplying its control circuit. Therefore, a high-voltage (1.3 V) configuration of series-connected photovoltaic diodes available in a standard CMOS process or a small external LED working in photovoltaic mode can be used as an auxiliary...
-
Partially Isolated Multi-Active Bridge DC-DC Converter with Bidirectional EV Charging Ports
PublicationThere is a growing interest in multiport converters due to their ability to interconnect various energy sources and loads using reduced number of components. Regarding electric vehicle (EV) chargers connection, existing multiport solutions either lack scalability, featuring only one isolated charging port or the operation of ports depend on each other, complicating the converter control algorithm. This article proposes a partially...
-
Przekształtnik DC-DC 24V/12kV z transformatorem macierzowym do ładowarek kondensatorów wysokonapięciowych HVCC
PublicationW artykule przedstawiono projekt i wykonanie kompaktowej, przenośnej wysokonapięciowej ładowarki kondensatorów 12kV, 1kJ/s, zasilanej z baterii akumulatorów 24V. Podstawowym wyzwaniem zaprojektowania przekształtnika o tak wysokiej przekładni transformatora jest minimalizacja indukcyjności rozproszenia transformatora, która wpływa na ograniczenie mocy przenoszonej przez transformator, a tym samym uniemożliwia regulację prądu i napięcia...
-
Lagrangian model of an isolated dc-dc converter with a 3-phase medium frequency transformer accounting magnetic cross saturation
PublicationThis article presents a nonlinear equivalent circuit model of an isolated dc-dc converter with a 3-phase medium frequency transformer. The model takes into account the magnetic cross saturation of the 3-phase core-type magnetic circuit. The model is suitable in detailed electromagnetic transient simulations of power systems involving isolated dc-dc converters. The model is developed using the Lagrange energy method. It involves...
-
Wielopoziomowy przekształtnik trakcyjny SiC z izolacją od sieci 3kV DC realizowaną za pomocą transformatorów 30kHz do napędów EZT
PublicationW referacie przedstawiono wielopoziomowy izolowany kaskadowy przekształtnik DC-AC z tranzystorami SiC MOSFET 1,2kV, przeznaczony do napędów elektrycznych zespołów trakcyjnych (EZT). Zaproponowana konstrukcja przekształtnika, przeznaczonego do pracy przy zasilaniu z sieci trakcyjnej 3kV DC, spełnia założenia energoelektronicznego transformatora trakcyjnego (z ang. Power Electronic Traction Transformer). Budowa modułowa z niskonapięciowych...
-
A Canonical Switched Capacitor DC-DC Converter. A look at how the historical SC synthesis problem is getting solved
PublicationWe reconsider a solution to the historical problem in switched capacitor (SC) DC-DC converter synthesis. Specifically, we retackle the problem of constructing an SC twophase network realizing arbitrary voltage conversion ratio within rational bounds defined. Theoretical foundations are available in our earlier research [3] where a nonconstructive proof of existence was given. We briefly review and comment on known circuit solutions...
-
Effective Permeability of Multi Air Gap Ferrite Core 3-Phase Medium Frequency Transformer in Isolated DC-DC Converters
PublicationThe magnetizing inductance of the medium frequency transformer (MFT) impacts the performance of the isolated dc-dc power converters. The ferrite material is considered for high power transformers but it requires an assembly of type “I” cores resulting in a multi air gap structure of the magnetic core. The authors claim that the multiple air gaps are randomly distributed and that the average air gap length is unpredictable at the...
-
Switched-capacitor DC-DC converters in arbitrary switching mode - topologically derived resistive models based on incremental graph approach.
PublicationIn the preceding paper we reviewed some of modeling approaches aimed at systematic formulation and solution of switched capacitor DC-DC converters. In our review, special attention was paid to computationally efficient and mathematically elegant methods. In so doing we had tried to demonstrate the virtues of unified Incremental Graph (IG) approach. Incremental Graph is, in concept, a tool originally created for analysis and synthesis...
-
Size and mass minimization of capacitor bank in a power converter DC line of DC drive with closed loop control system with PWM and current limitation
PublicationPaper deals with evaluation equations for power filter of AC-DC power converter which allows to provide size and mass minimization of capacitor bank in DC drive closed loop systems with PWM and current limitation. Reliability of provided equations is proved by simulation in MATLAB/Simulink
-
Transient modeling in common DC link of power converters
PublicationПредмет исследования. Представлена математическая модель силовых преобразователей электропривода, питающихся от общего звена постоянного тока, на примере тяговых электроприводов карьерного самосвала БЕЛАЗ-90 мощностью 280 кВт. Модель выполнена в пакете MATLAB/Simulink. Новизна предложенной модели заключается в применении новой топологии силовой схемы для исследования работы двух инверторов, под- ключенных к одному звену постоянного...
-
Power converter interface for urban DC traction substations - solutions and functionality.
PublicationThis paper focuses on extending an urban DC traction substation functionality by means of an additional power converter interface (PCI). In particular, by enabling bidirectional energy exchange between LV DC traction grid, AC grid and V2G chargers. Among other things, the presented material compares general attributes of the most promising DC/DC converters that can be used in a PCI, meet the requirements of galvanic isolation and...
-
DC-link voltage balancing in cascaded H-Bridge converters
PublicationIn the paper a DC-link voltage balancing strategy for multilevel Cascaded H-Bridge (CHB) converter is proposed. Presented solution bases on optimal choice of active vector durations in Space-Vector Pulse Width Modulation (SV-PWM). It makes it possible to DC-link voltages control and to properly generate the output voltage vector in the case of DC-link voltage unbalance. Results of simulation and experimental researches...
-
Impact of DC fault blocking capability on the sizing of the DC-DC Modular Multilevel Converter
Publication -
Behavior of residual current devices at earth fault currents with DC component
PublicationLow-voltage electrical installations are increasingly saturated with power electronic converters. Due to very high popularity of photovoltaic (PV) installations and the spread of electric vehicles (EV) as well as their charging installations, DC–AC and AC–DC converters are often found in power systems. The transformerless coupling of AC and DC systems via power electronic converters means that an electrical installation containing...
-
Condition-Based Monitoring of DC Motors Performed with Autoencoders
PublicationThis paper describes a condition-based monitoring system estimating DC motor degradation with the use of an autoencoder. Two methods of training the autoencoder are evaluated, namely backpropagation and extreme learning machines. The root mean square (RMS) error in the reconstruction of successive fragments of the measured DC motor angular-frequency signal, which is fed to the input of autoencoder, is used to determine the health...
-
Requirements for interconnection of HVDC links with DC-DC converters
Publication -
Overview of DC–DC Converters Dedicated to HVdc Grids
Publication -
Estimation of DC motor parameters using a simple CMOS camera
PublicationDifferent components of control systems for mobile robots are based on dynamic models. In low-cost solutions such a robot is wheeled and equipped with DC motors, which have to be included in the model of the robot. The model is fairly simple but determination of its parameters needs not to be easy. For instance, DC motor parameters are typically identified indirectly using suitable measurements, concerning engine voltage, current,...
-
Influence of the operating frequency on DC-DC converters for HVDC grids
Publication -
Zastosowanie tranzystorów GaN w wysokoczęstotliwościowych przekształtnikach DC/DC
PublicationW artykule przedstawiono tranzystory mocy z azotku galu (GaN) jako przyrządy, umożliwiające budowanie wysokoczęstotliwościowych przekształtników energoelektronicznych. Opisano tranzystory GaN HEMT SSFET, przedstawiono sposób ich sterowania i czasy przełączeń. Podano wyniki badań eksperymentalnych przekształtnika obniżającego napięcie o sprawności 96,5%, pracującego z częstotliwością przełączeń 500 kHz. Zaprezentowano metodę doboru...
-
Dual Active Bridge (DAB) DC-DC converter for multilevel propulsion converters for electrical multiple units (EMU)
PublicationSemiconductor power devices made from silicon carbide (SiC) reached a level of technology enabling their widespread use in power converters. Two different approaches to implementation of modern traction converters in electric multiple units (EMU) have been presented in recent years: (i) 3.3-kV SiC MOSFET-based three-level PWM inverter with regenerative braking and (ii) 6.5-kV IGBT-based four-quadrant power electronic traction transformer...
-
Przetwornica rezonansowa LLC AC-DC w układzie półmostka
PublicationW artykule przedstawiono rezultaty prac nad rezonansową przetwornicą AC/DC typu LLC w układzie półmostka o mocy 100W. Układ sterowania przetwornicy został opracowany w oparciu o dedykowany sterownik UCC25600 (Texas Instrumens). W pracy przedstawiono koncepcję przetwornicy oraz porównano właściwości opracowanej przetwornicy z komercyjnie dostępnym układem typu Flyback.
-
Review and Indication of Key Activities for Energy Management Improvement in DC Microgrids
PublicationDC MicroGrids (MG) must have Energy Management Systems (EMS) to guarantee efficient, dependable, and environmentally friendly electricity. The application of Model Predictive Control (MPC), proved to be helpful due to its adaptability and capacity to use non-linear models. This paper, based on an extensive literature review, identifies and discusses the three key activities to improve the characteristics of DC microgrids, i.e.:...