Search
Filters
total: 496
-
Catalog
Search results for: dc-dc converter modeling
-
Rigid Finite Element Modeling for Identification of Vibrations in Elastic in Elastic Rod Driven by a DC-motor Suplied from a Thyristor Rectifier
PublicationRozdział dotyczy analizy numerycznej układu elektromechanicznego. Układ składa się z silnika zasilanego z jednopołówkowego prostownika tysystorowego i napędzanego tym silnikiem wirującego pręta. Celem obliczeń jest określenie postaci i wielkości drgań pręta, jeśli uwzględniamy jego elastyczność. Dyskretna struktura modelu to łańcuch wielomasowy ciał - sztywnych ciał połączonych bezmasowymi węzłami. Autorzy obliczyli zachowanie...
-
Marek Adamowicz dr hab. inż.
PeopleStopień naukowy doktora uzyskał w 2008 r. na Wydziale Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej. W latach 2005 – 2011 pracował na Akademii Morskiej w Gdyni. W 2010 r. jako laureat programu NCBR LIDER wybrał Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej jako jednostkę realizującą swój projekt z zakresu szerokopasmowych przyrządów półprzewodnikowych i ich zastosowań w elektrowniach wiatrowych. Od 2011 roku...
-
Arkadiusz Lewicki dr hab. inż.
People -
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...
-
A simplified behavioral MOSFET model based on parameters extraction for circuit simulations.
PublicationThe paper presents results on behavior modeling of general purpose Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor (MOSFET) for simulation of power electronics systems requiring accuracy both in steady-state and in switching conditions. Methods of parameters extraction including nonlinearity of parasitic capacitances and steady-state characteristics are based on manufacturer data sheet and externally measurable characteristics....
-
Introductory CDIO Project [Energy Technologies][2021/22]
e-Learning CoursesDesign of complete prototype of Simple electronic circuit (DC-DC converter) with control based on integrated circuit.
-
Introductory CDIO Project [Energy Technologies][2021/22]
e-Learning CoursesDesign of complete prototype of Simple electronic circuit (DC-DC converter) with control based on integrated circuit.
-
Selected aspects of the operation of Dual Active Bridge DC/DC converters
PublicationThis review paper discusses the concept of a bidirectional dual active bridge (DAB) DC/DC converter. Practical applications and control methods are explored, and various types of DAB converters are introduced and characterized. Aspects of operation are discussed, and enriched by the results of theoretical analyses, simulations, and experimental measurements of the original authors’ work.
-
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...
-
Dual-Purpose Converters for DC or AC Grid as Energy Transition Solution: Perspectives and Challenges
PublicationWe present a novel concept of a dual-purpose power converter for dc or ac grids. These universal dc–dc/ac power electronic interfaces are suitable for application in the dc or single-phase or three-phase ac grids using the same terminals. The idea is to utilize the same semiconductors and passive components in the dc–ac and in the dc–dc configurations with minimal additional components and to maximize their effectiveness in any...
-
Concept of Wireless Low-Voltage DC Socket for the Residential House Application
PublicationThe proposed research is devoted to the comprehensive theoretical and experimental study of the concept of the wireless low power dc socket for residential applications. The main goal of this work is to provide safe dc source for residential customers at power level which is enough in order to supply all typical appliances without power factor correctors. Such types of devices can be already connected to the dc grid and decoupled...
-
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...
-
Development of an Advanced Control Algorithm for DAB DC/DC Converters: Inrush Current Limitation and Enhanced Operation in Transient States.
PublicationThe publication addresses the dynamic state challenges encountered during development of a dual active bridge (DAB) converter within DC microgrid systems. The conventional startup method is identified as instigating a cascade of unfavorable outcomes, encompassing elevated starting current, transformer current asymmetry, DC voltage distortions, EMI and heightened thermal stress on semiconductor components. Additionally, it necessitates...
-
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...
-
Ryszard Strzelecki prof. dr hab. inż.
People -
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,...
-
Comparative Evaluation of Dual-Purpose Converters Suitable for Application in DC and AC Grids
PublicationThis article presents a comparative evaluation of several topological solutions to the universal power electronics interface for the dc or single-phase ac grids using the same terminals. The idea of a dual-purpose approach lies in the utilization of the same semiconductors in the dc–dc and the dc–ac configuration, resulting in minimal redundancy. Particular focus is on the power density improvement and control. Out of the three...
-
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...
-
A Comprehensive Review on DC Fast Charging Stations for Electric Vehicles: Standards, Power Conversion Technologies, Architectures, Energy Management, and Cybersecurity
PublicationThis paper aims to review the main research points regarding DC fast charging stations. At the beginning, the paper addresses an overview of DC fast charging standards, galvanic isolation, EV powertrain, and some examples of real DC fast chargers. This part highlights that DC fast chargers are usually connected to an AC network or microgrid, whereas DC microgrids would be a better choice to increase the charging efficiency and...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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.
-
Cascaded Buck Hybrid Interlink Converter for Multiple-Input / Multiple-Output Operation
PublicationThe provision of isolated- and non-isolated DC output voltages by Power electronics power-conditioning devices in the recent ‘green-energy-revolution’ era is on course. In this paper, a structure for multi-input multi-output(MIMO) DC–DC buck converter is proposed to generate output voltages of varying levels with fewer component-count. The DC output voltage of each of the constituting buck converters can be used independently or...
-
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.
-
Electrical Tree Growth Behavior Under AC and DC High Voltage in Power Cables
PublicationThis work investigates the impact of an applied AC and DC high voltage on the electrical tree behavior in extruded cross-linked polyethylene (XLPE) insulation based on simulation and experimental validation. Extensive partial discharge (PD) testing methods are being implemented for high voltage cables under AC voltage for monitoring their condition. However, these PD testing methods cannot be utilized for power cables under DC...
-
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...
-
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.
-
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...
-
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...
-
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.
-
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...
-
Wielopoziomowe przekształtniki średniego napięcia (SN) o budowie modułowej
PublicationW artykule omówiono wybrane zagadnienia dotyczące zastosowań wielopoziomowych przekształtników średniego napięcia (SN) w układach napędowych o regulowanej prędkości, zwłaszcza w układach z izolacją od sieci zasilającej. W opracowanym przekształtniku zastosowano izolację galwaniczną od sieci zrealizowaną za pomocą izolowanych przetwornic dc-dc z transformatorami wysokiej częstotliwości (> 5 kHz). Przedstawiono zarejestrowane przebiegi...
-
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...
-
Power Electronics Building Blocks for implementing Smart MV/LV Distribution Transformers for Smart Grid
PublicationWith an observed increase in the involvement of active consumers in activities aimed at improving energy efficiency and increasing interest in producing energy from renewable sources, there is a need for the development of new technologies enabling the distribution network operators to offer new services and functionalities. Smart MV/LV distribution transformers are characterized by a compact three-stage design, including an...
-
Przegląd systemów ładowania elektrycznych osobowych pojazdów i koncepcja dwukierunkowej ładowarki pokładowej
PublicationAktualnie trwa intensywny rozwój pojazdów elektrycznych (EV) i hybrydowych typu plug-in (PHEV) z pokładowymi bateriami akumulatorów. Badania w tej dziedzinie skupiają się na maksymalizowaniu sprawności oraz minimalizowaniu masy i objętości systemów ładowania baterii. W artykule przedstawiono podział systemów ładowania osobowych pojazdów typu EV/PHEV. Opisano systemy ładowania przewodowego z podziałem na ładowarki pokładowe i zewnętrzne, systemy...
-
Conjugated control of triple active bridge converter with common HFT
PublicationPaper presents synthetic analyses of single input, dual output DC/AC/DC converter with common high frequency transformer. Rise the problem of cross-coupling power flows between secondary terminals, under asymmetrical control operating condition. It also proposes a new approach to converter control, based on conjugated phase shift modulation and defines its limitations. Finally, the developed control technique was verified by simulation...
-
Modelling and analysis of medium frequency transformers for power converters
PublicationThe evolutions in power systems and electric vehicles, related to the economic opportunities and the environmental issues, bring the need of high power galvanically isolated DC-DC converter. The medium frequency transformer (MFT) is one of its key components, enabled by the increasing switching frequency of modern power semiconductors like silicon carbide transistors or diodes. The increased operating frequency offers small...
-
Buck-Boost Inverters with Symmetrical Passive Four-terminal Networks
PublicationAlternating Voltage Inverters (Converters) supplied by low-voltage sources DC (ex. fuel cell, photovoltaic cell) are most frequently realized on the basis of the three fundamental topologies: a) PWM voltage inverter with boost-converter" system, b) PWM voltage inverter with transformed converter DC/DC in the ,,boost-converter" system, c) PWM current converter. However none of these solutions is claimed to be the best and dominant...
-
Quasi-resonant DC-link voltage inverter with enhanced zero-voltage switching control
PublicationA new topology modification of the parallel quasi-resonant circuit for a dc-link voltage inverter enables regulation of the zero voltage dc-link subperiods and the dc-link voltage gradient settings. The proposed circuit is based on four MOSFET switches with free-wheeling diodes for controlled quasi-resonant recharging between L-C tank in order to assure inverter zero voltage switching (ZVS) conditions. Design optimization of the...
-
RCDs Tripping in the Range from DC to AC 50 kHz for Slowly Rising Residual Current
PublicationThe wide use of power electronic converters means that in many low-voltage systems earth fault currents containing components from DC to AC of various frequencies have to be taken into account. Due to the tendency to increase the modulation frequency in converters, components of higher frequencies may be in the order of several tens of kilohertz. Therefore, it is very important to verify the behavior of devices for protection against...
-
Design and experimental validation of a single-stage PV string inverter with optimal number of interleaved buck-boost cells.
PublicationIncreasing converter power density is a problem of topical interest. This paper discusses an interleaved approach of the efficiency increase in the buck-boost stage of an inverter with unfolding circuit in terms of losses in semiconductors, output voltage ripples and power density. Main trends in the power converter development are reviewed. A losses model was designed and used for the proposed solution to find an optimal number...
-
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...
-
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...
-
SiC-Based Power Electronic Traction Transformer (PETT) for 3 kV DC Rail Traction
PublicationThe design of rolling stock plays a key role in the attractiveness of the rail transport. Train design must strictly meet the requirements of rail operators to ensure high quality and cost-eective services. Semiconductor power devices made from silicon carbide (SiC) have reached a level of technology enabling their widespread use in traction power converters. SiC transistors oering energy savings, quieter operation, improved reliability...
-
Space-vector pulsewidth modulation for a seven-level cascaded H-bridge inverter with the control of DC-link voltages
PublicationThe control strategy of DC-link voltages for a seven-level Cascaded H-Bridge inverter is proposed in this paper. The DC-link voltage balancing is accomplished by appropriate selection of H-Bridges and control of their duty cycles in Space-Vector Modulation (SVM) algorithm. The proposed SVM method allows to maintain the same voltage level on all inverter capacitors. Regardless of the balancing function, the...
-
Tripping of F-type RCDs for sinusoidal residual current with superimposed smooth DC component
PublicationRecent trends in green energy development make that photovoltaics and electric vehicles are applied on an increasing scale. In both photovoltaic and electric vehicle charging installations, a significant value of DC component of the earth fault current may appear, which is a challenge, in particular, for commonly used residual current devices (RCDs). This paper presents results of the laboratory test on the operation of F-type...
-
3-phase medium frequency transformer for a 100kW 1.2kV 20kHz Dual Active Bridge converter
PublicationThe article presents a three-phase Medium Frequency Transformer being a part of a 100kW 1.2kV 20kHz Dual Active Bridge DC-DC converter. The transformer design is detailed focusing on winding and core power loss calculation. The high power three-phase MFT prototype is presented. The experimental results include the transformer impedance characteristics, no load test and three-phase DAB full load test waveforms