Regulation characteristics of switching regulators with taking into account the internal resistance of power supply

Romashko, Volodymyr Yakovych

doi:10.20535/2523-4455.2017.22.6.81414

Cited by 3 publications

(3 citation statements)

References 5 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…В літературі [1,2,3] докладно проаналізовано регулювальні характеристики різних типів ІР для випадку, коли r = 0. В [4] аналізуються регулювальні характеристики окремих типів ІР з урахуванням внутрішнього опору джерела для випадку, коли цей опір є лінійним. Однак внутрішній опір нетрадиційних та відновлювальних джерел електричної енергії найчастіше є суттєво нелінійним [5,6].…”

Section: вступunclassified

Regulating Сharacteristics of the Pulse Regulator Taking into Account the Nonlinearity of the Internal Resistance of the Power Source

Batrak¹,

Romashko²

2020

Mìkrosist. elektron. akust.

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського" kpi.ua Київ, Україна Анотація-В роботі розглянуто підходи до визначення регулювальних характеристик імпульсних регуляторів з урахуванням внутрішнього опору їх джерела електроживлення. Запропоновано нелінійність внутрішнього опору джерела враховувати за допомогою його вихідної характеристики. Робоча точка на цій характеристиці визначається опором навантаження. Якщо до джерела живлення підключено імпульсний регулятор, навантаженням джерела буде еквівалентний вхідний опір регулятора, який залежить від опору навантаження, а також відносного часу замкненого (розімкненого) стану ключа. На основі цього запропоновано методику визначення регулювальних характеристик імпульсних регуляторів з урахуванням нелінійності внутрішнього опору їх джерела живлення. На прикладі імпульсного регулятора напруги понижувального типу, з використанням розробленої методики, було визначено та проаналізовано сімейство регулювальних характеристик для різних значень опору навантаження регулятора. Проаналізовано умови забезпечення передавання максимальної потужності від джерела живлення до навантаження. Одержані характеристики є дійсними для режиму безперервного струму в індуктивності регулятора. Розглянуто методику визначення індуктивності реактора регулятора, при якій у ньому забезпечується режим безперервного струму в усьому діапазоні регулювання. Ключові слова-імпульсний регулятор; регулювальна характеристика; джерело живлення; нелінійний внутрішній опір.

show abstract

Section: вступunclassified

Regulating Сharacteristics of the Pulse Regulator Taking into Account the Nonlinearity of the Internal Resistance of the Power Source

Batrak¹,

Romashko²

2020

Mìkrosist. elektron. akust.

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Внутрішній опір джерела електричної енергії суттєво виливає на основі параметри та характеристики ІР. В [10] проаналізовано його вплив на регулювальні характеристики ІР постійної напруги та струму. рного надходження електричної енергії до навантаження, паралельно до нього підключають акумулятор, який працює в буферному режимі [11,12].…”

Section: вступunclassified

“…Нехай джерело напруги Е має внутрішній опір r. Якщо струм індуктивності є безперервним і змінюється за законом, близьким до лінійного, при відключеному акумуляторі a E умова рівності нулю середнього значення напруги на індуктивності L (умова усталеного режиму) [10]…”

Section: основна частинаunclassified

Features of the Switching Regulator Operation оN a Rechargeable Battery

Romashko¹,

Batrak²

2018

Mìkrosist. elektron. akust.

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Switching Regulators Features in the Matching Mode Operation

Batrak

Romashko

2021

Microsyst., Electron. & Acoust.

View full text Add to dashboard Cite

Currently, various types of non-traditional and renewable sources of electrical energy are widely used. If the energy carrier of such sources is free, in the process of operation it is advisable to select the maximum possible power from them, regardless of the fact that the utilization factor of the source's electrical energy in this case may be relatively low. To obtain the maximum amount of electrical energy from the source, two conditions must be met: 1) the source must be brought to the maximum power point (МPP); 2) energy from the source must be taken continuously. As you know, to bring the source into the MPP, it is necessary that the load resistance be equal to the output resistance of the source. Otherwise, the power will be taken from the source, which is less than the maximum possible. Therefore, in cases where the load resistance differs from the output resistance of the source, a matching switching regulator is turned on between the source and the load to match the output resistance of the source with the load resistance. In this case, the input impedance of the switching regulator will be the load of the source. This resistance depends on the load resistance of the regulator, as well as on the relative time of the closed (open) state of the controlled switch S of the regulator t*. Thus, by adjusting the parameter t*, it is possible to ensure the fulfillment of the condition for removing the source into the MPP at various values of the load resistance. In this case, the maximum possible power of the source will be transferred to the load, regardless of the value of its resistance. The dependence of the output parameters of the switching regulator on the parameter t* describe its regulation characteristics. Since, when operating in the maximum power transmission mode, the internal resistance of the source and the load resistance are of the same order of magnitude, when determining the regulating characteristics of the regulator, the internal resistance of the source must be taken into account. The aim of the work is to analyze the control characteristics of the regulator, which operates in the mode of transferring maximum power from the source of electrical energy to the load, as well as to determine the conditions under which it is possible and advisable to operate in this mode. These issues were analyzed using the example of the two most common switching regulator circuits - step-down and step-up regulators. It is shown in the work that, in contrast to the up-type switching regulator, in the down-type regulator, the energy from the power source is taken in discrete portions. Therefore, it can ensure the selection of maximum power from the source only in the t* = 1 mode at a certain value of the load resistance. To ensure continuous extraction of energy from the source, at the input of the switching regulator of the step-down type, it is necessary to install a capacitance of sufficient value. In this case, the circuit can provide maximum power transfer from the source at different load resistances. The paper presents the adjusting characteristics of the analyzed circuits for the case of their operation in the mode of transferring maximum power from the power source to the load, which makes it possible to determine the parameter t* at which the power source is output to the MPP. It is shown that each of the considered circuits can provide the output of the power supply to the MPP only in a certain range of variation of the load resistance of the regulator. For each regulator, an appropriate range of variation of the t* parameter is indicated, depending on whether the power source is a voltage source or a current source.

show abstract

Regulation characteristics of switching regulators with taking into account the internal resistance of power supply

Cited by 3 publications

References 5 publications

Regulating Сharacteristics of the Pulse Regulator Taking into Account the Nonlinearity of the Internal Resistance of the Power Source

Regulating Сharacteristics of the Pulse Regulator Taking into Account the Nonlinearity of the Internal Resistance of the Power Source

Features of the Switching Regulator Operation оN a Rechargeable Battery

Switching Regulators Features in the Matching Mode Operation

Contact Info

Product

Resources

About