Synteza topologiczna konwerterów SC

Kierownik projektu: Marek S. Makowski

Politechnika Gdańska

Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki

Gdańsk

Data otwarcia: 2018-01-03

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

Publikacje

  1. Marek S. Makowski, Comments on and Corrections to 'Generalization of the fundamental limit theory in a Switched-Capacitor converter,', IEEE Transactions on Power Electronics -, (2018) -


← Powrót do spisu projektów

CONTACT

Our consultants help future and novice users of specialized software installed on High Performance Computers (KDM) at the TASK IT Center.

Contact for High Performance Computers, software / licenses, computing grants, reports:

kdm@task.gda.pl

Administrators reply to e-mails on working days between 8:00 am – 3:00 pm.