Аналіз потужності втрат джерела живлення для контактного мікрозварювання

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Tetiana O. Karbivska
http://orcid.org/0000-0003-4340-2889
Yuliia V. Kozhushko
http://orcid.org/0000-0002-4045-4088
Oleksandr F. Bondarenko
http://orcid.org/0000-0002-4276-1145

Анотація

Проведено аналіз складових потужності втрат в основних функціональних блоках джерела живлення для контактного мікрозварювання – зарядному пристрої та формувачі імпульсів струму. Розглянуто альтернативну топологію побудови формувача імпульсів струму – топологію перетворювача з розділеним П-подібним фільтром. Також, проведено імітаційне моделювання схем функціональних блоків джерела живлення для контактного мікрозварювання за допомогою середовища LTspice, і виконано порівняння отриманих результатів із результатами аналітичних розрахунків. Отримані результати показали, що на високих частотах 200…500 кГц підвищується значимість втрат потужності в магнітних елементах та збільшується їх вплив на загальну ефективність подібних схем, що свідчить про необхідність врахування цих складових потужності втрат при проведенні практичних розрахунків.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Karbivska, T. O., Kozhushko, Y. V., & Bondarenko, O. F. (2020). Аналіз потужності втрат джерела живлення для контактного мікрозварювання. Мікросистеми, Електроніка та Акустика, 25(3), 41–47. https://doi.org/10.20535/2523-4455.mea.208874
Розділ
Електронні системи та сигнали

Посилання

H. Zhang and J. Senkara, Resistance welding : fundamentals and applications. Boca Raton, FL : CRC/Taylor & Francis, 2006, ISBN: 9780849323461.

O. Bondarenko et al., “Modular Power Supply for Micro Resistance Welding,” Electr. Control Commun. Eng., vol. 12, no. 1, pp. 20–26, Jul. 2017, DOI: 10.1515/ecce-2017-0003.

I. Pentegov, V. Sydorets, I. Bondarenko, O. Bondarenko, and P. Safronov, “Estimation of supercapacitor efficiency in use for resistance welding,” in 2015 16th International Conference on Computational Problems of Electrical Engineering (CPEE), 2015, pp. 142–145, DOI: 10.1109/CPEE.2015.7333360.

A. Capitaine, G. Pillonnet, T. Chailloux, F. Khaled, O. Ondel, and B. Allard, “Loss analysis of flyback in discontinuous conduction mode for sub-mW harvesting systems,” in 2016 14th IEEE International New Circuits and Systems Conference (NEWCAS), 2016, pp. 1–4, DOI: 10.1109/NEWCAS.2016.7604810.

C. Larouci, J.-P. Keradec, J.-P. Ferrieux, L. Gerbaud, and J. Roudet, “Copper losses of flyback transformer: search for analytical expressions,” IEEE Trans. Magn., vol. 39, no. 3, pp. 1745–1748, May 2003, DOI: 10.1109/TMAG.2003.810411.

A. V. Peterchev and S. R. Sanders, “Digital loss-minimizing multimode synchronous buck converter control,” in 2004 IEEE 35th Annual Power Electronics Specialists Conference (IEEE Cat. No.04CH37551), pp. 3694–3699, DOI: 10.1109/PESC.2004.1355129.

Y. Chen, P. Asadi, and P. Parto, “Comparative analysis of power stage losses for synchronous Buck converter in Diode Emulation mode vs. Continuous Conduction Mode at light load condition,” in 2010 Twenty-Fifth Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), 2010, pp. 1578–1583, DOI: 10.1109/APEC.2010.5433442.

C. R. Sullivan, J. H. Harris, and E. Herbert, “Core loss predictions for general PWM waveforms from a simplified set of measured data,” in 2010 Twenty-Fifth Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), 2010, pp. 1048–1055, DOI: 10.1109/APEC.2010.5433375.

Z. Ivanovic, B. Blanusa, and M. Knezic, “Power loss model for efficiency improvement of boost converter,” in 2011 XXIII International Symposium on Information, Communication and Automation Technologies, 2011, pp. 1–6, DOI: 10.1109/ICAT.2011.6102129.

M. I. Mihaiu, “Toward the ‘ideal diode’ using power MOSFET in full wave synchronous rectifiers for low voltage power supplies,” in 2008 International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion, 2008, pp. 1384–1387, DOI: 10.1109/SPEEDHAM.2008.4581138.

F. Fiorillo, C. Beatrice, O. Bottauscio, and E. Carmi, “Eddy-Current Losses in Mn-Zn Ferrites,” IEEE Trans. Magn., vol. 50, no. 1, pp. 1–9, Jan. 2014, DOI: 10.1109/TMAG.2013.2279878.

G. Veksler, Rozrakhunok elektrozhyvylʹnykh prystroyiv [Calculation of power supply devices]. Kyiv: Technika, 1970.

T. R. Crocker, “Power converter and method for power conversion,” U.S. Patent 20040212357 A1, 2004.

M. Singhai, N. Pilli, and S. K. Singh, “Modeling and analysis of split-Pi converter using State space averaging technique,” in 2014 IEEE International Conference on Power Electronics, Drives and Energy Systems (PEDES), 2014, pp. 1–6, DOI: 10.1109/PEDES.2014.7042109.

S. A. Khan, N. K. Pilli, and S. K. Singh, “Hybrid Split Pi converter,” in 2016 IEEE International Conference on Power Electronics, Drives and Energy Systems (PEDES), 2016, pp. 1–6, DOI: 10.1109/PEDES.2016.7914370.

A. Alzahrani, P. Shamsi, and M. Ferdowsi, “Single and interleaved split-pi DC-DC converter,” in 2017 IEEE 6th International Conference on Renewable Energy Research and Applications (ICRERA), 2017, pp. 995–1000, DOI: 10.1109/ICRERA.2017.8191207.