Дослідження та розробка методів зменшення електромагнітних завад створюваних імпульсними джерелами живлення

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorМакаренко, Володимир Васильович
dc.contributor.authorЛукашев, Олексій Юрійович
dc.date.accessioned2021-12-14T10:39:07Z
dc.date.available2021-12-14T10:39:07Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractukДисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 171 «Електроніка». – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», МОН України, Київ, 2021. Наукову новизну дисертації демонструють наступні результати: 1. Проведено дослідження впливу топології DC/DC-перетворювача на рівень ЕМЗ (електромагнітних завад) за сталих параметрів перетворювача. 2. Проведено дослідження впливу частоти коректора коефіцієнта потужності та частоти DC/DC-перетворювача, доданого послідовно, на рівень створюваних завад. 3. Виконано дослідження впливу технології розмиття спектру в обох DC/DС-перетворювачах імпульсного джерела живлення. 4. Отримало подальшого розвитку дослідження спектрів сигналу мережі живлення на вході перетворювача з коректором із граничними значеннями регламентованими стандартами ЕМС. 5. Створено нову модель для дослідження впливу різних матеріалів осердя DC/DC-перетворювача з нелінійною індуктивністю на рівень емітованих кондуктивних завад, та виконано дослідження впливу параметрів магнітного осердя на рівень, створюваних імпульсними перетворювачами енергії, ЕМЗ, що не має аналогів у публікаціях за даною тематикою. 6. Розроблено методику, що надає можливість розробити вхідний фільтр із урахуванням вхідного імпедансу системи лінійної стабілізації для необхідного стандарту. 7. Вперше встановлено необхідність використання реальних компонентів для побудови системи лінійної стабілізації імпедансу у ході дослідження DC/DCперетворювачів шляхом імітаційного моделювання. 8. Проведений аналіз надав можливість сформулювати рекомендації щодо створення ефективної структури AC/DC-перетворювачів, а саме у якому із вузлів доцільно використовувати розмиття спектру, та найкраще з точки зору ЕМЗ співвідношення робочих частот перетворювачів. 9. Розроблено рекомендації щодо підбору конструктивних параметрів на етапі моделювання котушки індуктивності у складі DC/DC-перетворювача напруги, що дозволять забезпечити найнижчий рівень створюваних завад. 10. Вперше розроблено ряд рекомендацій щодо вибору топології DC/DCперетворювача, при використанні яких досягається найнижчий рівень створюваних кондуктивних завад. У дисертаційній роботі виконано дослідження електромагнітних процесів у імпульсних джерелах живлення, розробку методів зменшення рівня кондуктивних завад, та створення рекомендацій для проектування імпульсного джерела живлення, що відповідає нормам електромагнітної сумісності, що стосуються емітованого спектру кондуктивної завади, зокрема, щодо вибору топології перетворювача напруги у складі джерела живлення, впливу технології розширення спектру сигналу завади в AC/DC-перетворювачах із коректором коефіцієнта потужності та визначення оптимального, з точки зору рівня створюваних кондуктивних завад, співвідношення робочих частот перетворювача напруги та коректора коефіцієнта потужності, вибору структурних параметрів нелінійної індуктивності, у складі DC/DC-перетворювача, задля зменшення рівня створюваних завад, Зміст дисертаційного дослідження викладений у чотирьох розділах, у яких продемонстровано та обґрунтовано основні результати роботи. У вступі обґрунтовано актуальність дисертаційної роботи, сформульовано мету та сформульовано задачі дослідження, описано методи дослідження, надана інформація про наукову новизну та практичне значення одержаних результатів. У першому розділі виконано огляд останніх публікацій з дослідженнями методів зменшення рівня кондуктивних завад у імпульсних джерелах живлення. Зокрема розглянуто роботи, що містять дослідження щодо використання технології розширення спектру у DC/DC-перетворювачах, використання методу стрибкоподібного переналаштування частоти. Обговорено необхідність більш детальних досліджень впливу технології розширення спектру сигналу завади в AC/DC-перетворювачах із корекцією коефіцієнта потужності та можливості, що стануть доступними у результаті таких досліджень. У другому розділі проведено дослідження методу розмиття спектру у імпульсному джерелі живлення із коректором коефіцієнта потужності, шляхом імітаційного моделювання. Отримано модель джерела живлення із покращеними показниками електромагнітної сумісності. Визначено співвідношення робочих частот перетворювача та коректора, при якому спостерігається найнижчий рівень створюваних кондуктивних завад. Визначена доцільність використання розмиття спектру у вузлах управління коректором та перетворювачем напруги. Спектри сигналу завад створюваних перетворювачем, отримані в результаті експериментів, порівняно із граничними значеннями рівня створюваних кондуктивних завад стандарту ЕМС, та зроблено висновки щодо необхідності використання вхідного протизавадного фільтра. У третьому розділі проведено дослідження структури перетворювачів напруги відносно створюваних завад. Досліджено вплив топологій різних функціональних груп та нелінійної індуктивності у складі перетворювача напруги із використанням моделі Чана. Визначено вплив кожного компонента топології на рівень завад, шляхом дослідження топологій різних структурних груп DC/DCперетворювачів. У кожній групі визначено найкращі, із точки зору створюваних завад, топології. Сформульовано рекомендації щодо вибору як функціонального так структурного типу топології перетворювача на етапі конструювання джерела живлення. Розраховано оптимальну, із точки зору створюваних завад, ширину зазору котушки індуктивності для різних матеріалів осердя. Проведено порівняльний аналіз моделей DC/DC-перетворювачів із нелінійною індуктивністю із різними матеріалами осердя. Визначено оптимальний, з точки зору рівня створюваних ЕМЗ, матеріал та сформульовано рекомендації щодо конструювання котушки. Отримані, у результаті досліджень, спектри сигналів кондуктивної завади задовольняють гранично-допустимим значенням рівня кондуктивних завад регламентованих стандартами. Дослідження у четвертому розділі спрямовані на розрахунок та аналіз ефективності роботи протизавадного вхідного фільтра. Доведено необхідність врахування вихідного імпедансу лінійної системи стабілізації при конструюванні вхідного фільтра джерела живлення. Розроблено методику, що дозволяє розрахувати протизавадний фільтр, який забезпечує відповідність рівня кондуктивних завад джерела живлення граничним значенням ЕМЗ для необхідного стандарту. На прикладі різних пристроїв лінійних систем стабілізації, для різних стандартів із електромагнітної сумісності, продемонстровано ефективність запропонованої методики. Сформульовано висновки щодо отриманих результатів. Практичне значення одержаних в дисертаційній роботі результатів полягає в тому, що отримані результати можуть бути використані для вирішення питань зменшення рівня створюваних електромагнітних завад, та для проектування джерел живлення із покращеними показниками електромагнітної сумісності. Інформація щодо доцільності використання технології розмиття спектру у джерелах живлення із корекцією може бути використана для їх удосконалення з метою зменшення рівня створюваних кондуктивних завад. Врахування впливу топології перетворювачів у складі імпульсних джерел живлення на рівень електромагнітних завад надасть можливість виконувати підбір функціональних вузлів джерела більш раціонально. Результати роботи долучено до звіту ініціативної науково-дослідницької роботи факультету електроніки Національного Технічного Університету України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського" за назвою: "Особливості формування електромагнітної обстановки у приміщеннях обладнаних технічними засобами з безпроводовим інтерфейсом" (№ держреєстрації 0119U102796).uk
dc.format.page178 с.uk
dc.identifier.citationЛукашев, О. Ю. Дослідження та розробка методів зменшення електромагнітних завад створюваних імпульсними джерелами живлення : дис. … д-ра філософії : 171 - електроніка / Лукашев Олексій Юрійович. – Київ, 2021. – 178 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/45508
dc.language.isoukuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectімпульсні джерела живленняuk
dc.subjectкондуктивна завадаuk
dc.subjectробоча частота перетворювача,uk
dc.subjectDC/DC-перетворювачuk
dc.subjectспектр завадиuk
dc.subjectтехнологія розмиття спектруuk
dc.subjectосердя котушки індуктивностіuk
dc.subjectмодель Чанаuk
dc.subjectтопологія перетворювачаuk
dc.subjectкоректор коефіцієнта потужностіuk
dc.subjectрівень створюваних завадuk
dc.subjectавтоматизована система управлінняuk
dc.subjectswitching power suppliesuk
dc.subjectconductive noiseuk
dc.subjectconverter operating frequencyuk
dc.subjectDC/DC-converteruk
dc.subjectnoise spectrumuk
dc.subjectspectrum blur technologyuk
dc.subjectinductor coresuk
dc.subjectChan modeluk
dc.subjectconverter topologyuk
dc.subjectpower factor correctoruk
dc.subjectnoise leveluk
dc.subjectautomated control systemuk
dc.subject.udc621.391.823uk
dc.titleДослідження та розробка методів зменшення електромагнітних завад створюваних імпульсними джерелами живленняuk
dc.typeThesis Doctoraluk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Lukashev_dys.pdf
Розмір:
3.83 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Дисертації (АМЕС)
Дисертації (вільний доступ)