Filters
total: 492
-
Catalog
Search results for: DC-DC POWER CONVERTERS
-
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,...
-
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.
-
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...
-
Impact of DC fault blocking capability on the sizing of the DC-DC Modular Multilevel Converter
Publication -
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
Comparative analysis of three‐phase dual active bridge converter with different transformer topology and modern universal control for DC microgrids
PublicationThe presented work discusses issues related to the use of modern multiphase topologies of Dual Active Bridge (DAB)-type converters. Converters of this type are widely used in most DC microgrid applications. The introduction emphasizes a comparative analysis between single-phase and multi-phase DAB topologies within high-power DC microgrids, delving into their respective advantages, drawbacks, design procedures, and considerations...
-
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...
-
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...
-
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.
-
Właściwości sterowników przetwornic dc-dc opartych na algorytmach splotowych
PublicationW pracy przedstawiono wybrane problemy projektowania cyfrowych sterowników przetwornic impulsowych. Szczególny nacisk położono na syntezę umożliwiającą implementację sprzętową kontrolerów w oparciu o tanie technologie CMOS charakteryzujące się znacznymi ograniczeniami na szybkość działania bloków funkcjonalnych. Zaprezentowano symulacje porównawcze właściwości klasycznych korektorów cyfrowych uzyskanych na podstawie prototypu analogowego...
-
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...
-
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...
-
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...
-
New high-gain step-up DC/DC converter with high-frequency isolation
Publication -
Unidirectional thyristor-based DC-DC converter for HVDC connection of offshore wind farms
Publication -
Two-stage quasi-Z-source network based step-up DC/DC converter
Publication -
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...
-
Reactive deposition of TiNx layers in a DC-magnetron discharge
PublicationTiNx layers have been deposited in 'balanced mode' and 'unbalanced mode' of a reactive DC-magnetron plasma (carrier gas argon, reactive gas nitrogen) under different conditions. Discharge power and reactive gas flow have been varied. The layers have been examined by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray reflectometry (XR), and spectroscopic ellipsometry (SE). The results of the layer analyses were combined with plasma investigations...
-
BADANIA EWALUACYJNE TRANZYSTORA 650 V E-HEMT GAN DO ZASTOSOWAŃW WYSOKOSPRAWNYCH PRZEKSZTAŁTNIKACH DC/DC
PublicationTematem artykułu są badania wysokonapięciowegotranzystora z azotku galu typu E-HEMT w aplikacji przekształtnikaobniżającego napięcie typu buck. W pracy przedstawiono krótkącharakterystykę i zalety półprzewodników szerokoprzerwowych,a także opis tranzystora GS66508P-E03 w obudowie do montażupowierzchniowego (SMD). Następnie poruszono problemchłodzenia łącznika mocy SMD i przeprowadzono badanieporównawcze dwóch układów chłodzenia....
-
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,...
-
Power Electronic Transformer For Smart Grid Application
PublicationIn this paper the control system of Power Electronic Transformer (PET) for the Smart Grid application is proposed. The structure of PET is based on two Cascaded H-bridge (CHB) converters. The electrical energy is transferred between converters using Dual-Active-Bridges (DAB) and high-frequency transformers. This type of coupling has been used to connect the DC-links of all H-bridges. The proposed control system for PET makes it...
-
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.
-
CM Voltage Compensators for Power Electronic Interfaces
PublicationThe experimental results presented in the paper have shown that the application of the PEIs might cause EMC related problems, especially in the case of the application of a group of connected converters. The most convenient way to reduce EMI currents and prevent aggregation of EMI currents introduced by a group of converters is through passive compensation of voltage interference sources inside of the single converters. In the...
-
Evolution of the HVDC Link Connecting Offshore Wind Farms to Onshore Power Systems
PublicationThis paper presents an overview of the DC link development and evolution dedicated to HVDC structure for connecting offshore wind power plants to onshore power systems. The growing demand for the green energy has forced investors in power industry to look for resources further out at sea. Hence, the development of power electronics and industrial engineering has enabled offshore wind farms to be situated further from the shore...
-
Hybrid high-frequency-SiC and line-frequency-Si based PEBB for MV modular power converters
PublicationIzolowane przekształtniki DC-DC o sterowanym kącie przesunięcia napięć strony pierwotnej i wtórnej są kluczowymi elementami współczesnych modułowych przekształtników energoelektronicznych średniego napięcia (SN). W porównaniu do konwencjonalnych przekształtników SN, przekształtniki modułowe z izolowanymi przetwornicami DC-DC nie wymagają izolacji w postaci wielkogabarytowych transformatorów o częstotliwości sieci. Zastosowanie...
-
Calculation Program Supporting Switched Capacitor DC-DC Charge Pump Design (CP Design Calculator) - PartI: Preface
PublicationPrzedmiot badań i motywy podjęcia pracy. Metoda badawcza. Nota historyczna nt. konwertera Fibonacciego (Fibonacci multiplier) i pompy ładunkowej Makowskiego ("Makowski charge pump"). Przewidywane cele pracy. Podziękowania
-
A 100 kW 1.2 kV 20 kHz DC-DC converter prototype based on the Dual Active Bridge topology
Publication -
Power electronic transformer based on cascaded H-bridge converter
PublicationIn this paper the control strategy of power electronic transformer (PET) is proposed. The analyzed structure of PET uses two seven-level cascaded H-bridge (CHB) rectifiers. The electrical power of PET is transferred between DC-links of CHB converters using dual-active-bridges (DABs) and low voltage high frequency transformers. The roposed solution allows for controlling the active and reactive power with a low level of harmonic...
-
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.:...
-
Calculation Program Supporting Switched Capacitor DC-DC Charge Pump Design (CP Design Calculator) - PartII: User's Guide
PublicationPrzewodnik użytkownika programu wspomagającego projektowanie pomp ładunkowych z przełączanymi pojemnościami. Praca jest podzielona na 3 rozdziały (INTRODUCTI ON, GRAPHICAL USER INTERFACE (GUI), PROGRAM NOTIFICATIONS) i podziękowania.
-
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...
-
Ac and dc conductivities in v2o5-p2o5 glasses containing alkaline ions
PublicationWe investigated the ac and dc conductivity in 50V2O5-(50 − x)P2O5-xA2O (A = Li, Na, K) glasses as a function of temperature. The measurements were carried out in the frequency range from 10−4 to 107 Hz. For all compositions, the dc conductivity decreased with the increasing alkali ion content. The decrease in conductivity was more pronounced for larger alkali ions. The ac conductivity exhibited a universal dynamic response: σac...
-
Feasibility Study of Three-Phase Modular Converter for Dual-Purpose Application in DC and AC Microgrids
PublicationThe modern concept of a universal converter is intended as a power converter suitable for application in both dc or ac grids using the same external connectors. This novel family was recently proposed to allow an easier integration of renewable energy sources and energy storage systems, interfacing with dc/ac grids and/or loads with a minimum redundancy of power switches and passive elements. This kind of solution and applications...
-
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...
-
Key activities to improve energy management in DC microgrids connected by urban traction
PublicationDC MicroGrids must have Energy Management Systems to guarantee efficient, dependable, and environmentally friendly electricity. The application of Model Predictive Control, 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.: the use of Energy...
-
Calculation Program Supporting Switched Capacitor DC-DC Charge Pump Design (CP Design Calculator) - Part III: Illustrative Examples
PublicationW pracy przedstawiono szereg przykładów użycia programu do obliczeń wspomagających projektowanie pompy ładunkowej, w tym syntezę układu kanonicznego i wyznaczanie wszystkich teoretycznie realizowalnych współczynników przetwarzania (wzmocnień napięciowych), rezystancję wyjściową zastępczą w różnych trybach pracy, sprawność energetyczną, wrażliwość na pojemności pasożytnicze, warunki początkowe w okresowym stanie ustalonym - do współpracy...
-
A predictive estimation based control strategy for a quasi-resonant dc-link inverter
PublicationIn this paper the predictive estimation based control strategy for a quasi-resonant dc link inverter (PQRDCLI) is developed. Instead of direct measurement of dc link input inverter current – its estimation with one step prediction is applied. The PQRDCLI fed induction motor, controlled with a predictive current estimation stabilized inverter output voltage slopes independently of load. Moreover, reduction of overvoltage spikes...
-
Resonant DC link inverters for AC motor drive systems – critical evaluation
PublicationIn this survey paper, resonant and quasiresonant DC link inverters are reexamined for AC motor drive applications. Critical evaluation of representative topologies is based on simulation and waveform analysis to characterize current/voltage stress of components, control timing constraints and feasibility. A special concern over inverter common-mode voltage and voltage gradient du/dt limitation capacity is discussed for motor bearing...
-
Interline power flow controller - properties and control strategy in dynamic states
PublicationHigh-power electronic converter topologies, in such forms as Unified Power Flow Controllers (UPFC), Static Compensators (STATCOM) and Interline Power Flow Controllers (IPFC), have been used to enhance and optimize the use of transmission facilities, under the concept of a flexible ac transmission system (FACTS). In Europe, the anticipated proliferation of distributed-generation (DG) in the near future, driven by governmental initiatives...
-
Decentralized control of a different rated parallel UPS systems
PublicationThe paper presents the single phase uninterruptible power supply (UPS) system with galvanic separated DC-AC-DC-AC converters operating in parallel. The CAN physical layer based system of communication between converters has been developed and applied, which allow to utilize a decentralized master-slave control providing high availability factor of the whole UPS system. The control system of particular converters has been developed...
-
Optical and chemical characterization of thin TiNx films deposited by DC-magnetron sputtering
PublicationThin titanium nitride (tinx) films were deposited on silicon substrates by means of a reactive dc-magnetron plasma. Layers were synthesized under various conditions of discharge power and nitrogen flows in two operation modes of the magnetron (the so-called "balanced" and "unbalanced" modes). The optical constants of the tinx films were investigated by spectroscopic ellipsometry (se). X-ray photoelectron spectroscopy (xps) was...
-
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...
-
Four level inverter's DC bus voltage balancing with 3-terminal DAB converter
Publication—Multilevel inverters become more and more popular, especially in the medium or high voltage and high power applications. Unfortunately, some of inverter topologies require additional DC bus voltage balancing systems. This paper presents a novel approach to such systems, which is based on a multiple terminal DAB converter. Along with the voltage balancing function the proposed solution enables the connection of energy storage devices...
-
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...
-
Dwukierunkowy przekształtnik 4L-DC z aktywną regulacją napięć w obwodzie pośredniczącym
PublicationW artykule opisano model laboratoryjny i wyniki badań dwukierunkowego symetrycznego (ang. Back-to-Back) przekształtnika 4L-DC (ang. Four Level Diode Clamped) z dwukierunkowym dwustopniowym przetwarzaniem energii (połączenie typu ang. Back-To-Back). W celu równoważenia i regulacji napięć kondensatorów w obwodzie pośredniczącym układu zastosowano dwa trójpoziomowe przerywacze DC-DC sterowane synchronicznie metodą modulacji PO-PWM...
-
Electrical safety in low-voltage DC microgrids with B-type residual current devices
PublicationResidual current devices (RCDs) are most popular devices used in low-voltage installations for protection against electric shock and fire. In cases of high risk of electric shock the application of RCDs is mandatory. Currently, the spread of local direct current (DC) microgrids is widely considered. This creates new challenges for protective systems, in particular those based on RCDs. The main purpose of the research is to test...
-
Reducing common mode voltage and bearing currents in quasi - resonant DC - link inverter
PublicationIn the paper, a concept of separation of an inverter-fed induction motor drive from its mains supply by two transistor switches inserted in the dc-link circuit is reexamined based on the proposed parallel quasi-resonant dc-link inverter (PQRDCLI). The objective of the paper is to show an advantage of the proposed topology in limiting high frequency common mode voltage and bearing currents. In the laboratory setup, an induction...