Logowanie do System sprawozdań KDM

Synteza topologiczna konwerterów SC

Kierownik projektu: Marek S. Makowski

Politechnika Gdańska

Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki

Gdańsk

Streszczenie projektu

Celem badań jest wyznaczenie rozwiązań dla składowych stałych prądów i napięć w konwerterach SC (Switched Capacitor) w oparciu o zaproponowane przez autora Projektu struktury kanoniczne [1]. Struktura kanoniczna konwertera dwufazowego ma postać układu wielozaciskowego. Wagi liczbowe zacisków tworzą zmodyfikowany ciąg Fibonacciego. Komutacja zacisków prowadzi do realizacji wymiernych wzmocnień napięciowych, w zadanym przedziale. Realizacja zadanego wzmocnienia możliwa jest wówczas gdy podciągi liczbowe wag licznika i mianownika są zupełne. Przy realizacji wzmocnień powyżej pewnej krytycznej liczby kondensatorów w strukturze obserwuje się wyjątki realizacyjne. Sformułowane zostały warunki wystarczające nierealizowalności. Warunki te w praktyce i przy rosnącej liczbie kondensatorów prowadzą do trudnej dyskusji wielu przypadków szczególnych. Wygodnym rozwiązaniem w takiej sytuacji jest zliczenie realizowalnych wzmocnień M=P\Q z użyciem programu.

Z matematycznego punktu widzenia problem dotyczy znajdowania rozwiązań układów równań diofantycznych, przy określonych kryteriach, z wygodnym użyciem funkcji FindInstance (Mathematica).

Rozwiązanie problemu, w części, używa metod typu 'brute force' i tym samym, w powiązaniu ze słabszym dysponowanym sprzętem metody te w naturalny sposób prowadzą, ze wzrostem problemu, do szybkiej "eksplozji" czasu obliczeniowego.

Osiągnięte wyniki pozwolą wygenerować zbiory rozwiązań dla znacznie większej liczby kondensatorów niż badana w [1], a także i w szczególności poprowadzą do syntezy topologii realizujących wzmocnienia ujemne [2] w konwerterze z uziemionym węzłem. Rozwiązania obu tych problemów, dla liczby kondensatorów k>9 nie są znane w literaturze.

Publikacje

[1] M. S. Makowski and A. Kushnerov, "Canonical switched capacitor converters. comments, complements, and refinements," in 2017 European Conference on Circuit Theory and Design (ECCTD). IEEE, Sep. 2017, pp. 1-4. [Online]. Available: http://dx.doi.org/10.1109/ecctd.2017.8093274

[2] M. S. Makowski, "Comments on 'Generalization of the fundamental limit theory in a Switched-Capacitor converter,' " IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 32, no. 9, pp. 6673-6676, Sep. 2017, by Y. Mahnashi and F. Z. Peng (w przygotowaniu. [Online]. Available: http://dx.doi.org/10.1109/tpel.2017.2679106

Centrum Informatyczne Trójmiejskiej Akademickiej Sieci Komputerowej
ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk   |   tel. 58-347-24-11
email: office@task.gda.pl   |   NIP: 584-020-35-93