Wpływ modelu tranzystora MOS na charakterystyki przetwornicy BOOST w stanie ustalonym

Podobne dokumenty
ANALIZA WPŁYWU NIELINIOWOŚCI MODELU TERMICZNEGO TRANZYSTORA MOS MOCY NA CHARAKTERYSTYKI PRZETWORNICY BOOST

ZADANIE I OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWENIA SPECYFIKACJA TECHNICZNA (OPIS) OFEROWANEGO SPRZĘTU

Instrukcje dotyczące systemu Windows w przypadku drukarki podłączonej lokalnie

1.1. Układy do zamiany kodów (dekodery, kodery, enkodery) i

WPŁYW DODATKU PRODUKTÓW Z AMARANTUSA NA CECHY TEKSTURY MIĘKISZU PIECZYWA

Załącznik nr 2 LISTA SPRAWDZAJĄCA DO WERYFIKACJI ADMINISTRACYJNEJ WNIOSKU O PŁATNOŚĆ

Sieæ szpitalnych koordynatorów pobierania narz¹dów w Polsce w 2011 r.

PROJEKT: Technologie multimedialne drogą do przyjaznej edukacji przyszłości realizowany w Szkole Podstawowej nr 11 w Będzinie

Środowisko życia i zdrowie - edukacja ekologiczna

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. opracowała dr hab. Małgorzata Jóźwiak

Algorytmy i Struktury Danych.

2. Funktory TTL cz.2

Układy CMOS. Bramki logiczne o specjalnych cechach. τ ~ R*C

ANALIZA PRACY SYSTEMU ENERGETYCZNO-NAPĘDOWEGO STATKU TYPU OFFSHORE Z WYKORZYSTANIEM METODY DRZEW USZKODZEŃ

Co można zrobić za pomocą maszyny Turinga? Wszystko! Maszyna Turinga potrafi rozwiązać każdy efektywnie rozwiązywalny problem algorytmiczny!

Sieæ koordynatorów pobierania i przeszczepiania narz¹dów w Polsce w 2013 r.

Elektroniczna aparatura w Laboratorium Metrologii, cz. I

1Coulomb 1Volt. Rys. 1. Schemat kondensatora płaskiego. Jednostką pojemności w układzie SI, jest Farad (F):

Klasa problemów #P. Paweł Gora 11/20/2008 1

Kolokwium II GRUPA A. Przy ka»dym z podpunktów wpisz, czy jest on prawdziwy (TAK) czy faªszywy (NIE).

Zegar cyfrowy z termometrem 1

WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWEK CIENKICH ZA POMOCĄ ŁAWY OPTYCZNEJ

Prezentacja kierunków pracy naukowej

ROZPORZĄDZENIE PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY (WE) NR 1223/2009 z dnia 30 listopada 2009 r. dotyczące produktów kosmetycznych

FUNKCJA KWADRATOWA. RÓWNANIA I NIERÓWNOŚCI DRUGIEGO STOPNIA.

Ć W I C Z E N I E N R E-14

Przykład 2.6. Przekrój złożony z trzech kształtowników walcowanych.

OCENA SKŁADU CHEMICZNEGO I JAKOŚCI ORGANOLEPTYCZNEJ MROŻONYCH PRODUKTÓW ZIEMNIACZANYCH POCHODZĄCYCH Z SIECI HANDLOWEJ

Grafy hamiltonowskie, problem komiwojażera algorytm optymalny

Metoda superpozycji: Sesja poprawkowa. Wykład 1

2. Regulamin uchwala Rada Nadzorcza na podstawie 69 Statutu Spółdzielni Mieszkaniowej Arka we Wrocławiu.

Acta Agrophysica, 2013, 20(4),

Semantyka i Weryfikacja Programów - Laboratorium 2 Działania na ułamkach, krotki i rekordy

Podsumowanie wyników ankiet dotyczących żywienia w sklepikach szkolnych.

ELEMENTY PROSTOKĄTNE Informacje techniczne 1 Kanały 2 Kolana 3 Trójniki 5 Odsadzki Czwórniki 7 Przejścia 8 ELEMENTY DACHOWE Podstawy dachowe 9

Ankieta absolwenta ANKIETA ABSOLWENTA. Losy zawodowe absolwentów PWSZ w Raciborzu

Minimalizacja automatu

Wkłady atramentowe dostarczone z urządzeniem. Płyta instalacyjna CD-ROM Płyta CD-ROM z dokumentacją

RÓWNOWAGA CHEMICZNA. Reakcje chemiczne: nieodwracalne ( praktycznie nieodwracalne???) reakcje wybuchowe, np. wybuch nitrogliceryny: 2 C H 2

5. WYKORZYSTANIE GRAFÓW PRZEPŁYWU SYGNAŁÓW DO BUDOWY MODELI MATEMATYCZNYCH

1. Projektowanie układów sekwencyjnych procesowo zależnych o programach liniowych na przykładzie układów elektropneumatycznych.

Wykorzystanie metody zmiennych stanu w analizie rozkładu przebiegów nieustalonych dla zwarcia w wielofazowej linii długiej

Sterowanie wyœwietlaczami 7-segmentowymi LED w sprzêcie powszechnego u ytku

H. Dąbrowski, W. Rożek Próbna matura, grudzień 2014 r. CKE poziom rozszerzony 1. Zadanie 15 różne sposoby jego rozwiązania

Z INFORMATYKI RAPORT

jakich nie spotyka się w gotowych rozwiązaniach

Podstawa badania: VDE 0660 część 500/IEC Przeprowadzone badanie: Znamionowa wytrzymałość na prąd udarowy I pk. Ip prąd zwarciowy udarowy [ka]

Algebra Boola i podstawy systemów liczbowych. Ćwiczenia z Teorii Układów Logicznych, dr inż. Ernest Jamro. 1. System dwójkowy reprezentacja binarna

Funkcje cen w gospodarce rynkowe FUNKCJA CEN W GOSPODARCE RYNKOWE. Funkcja równoważąca. Funkcja informacyjna. Funkcja agregacyjna

BADANIE PRZETWORNICY BUCK Z ELEMENTAMI PÓŁPRZEWODNIKOWYMI Z WĘGLIKA KRZEMU. INVESTIGATIONS OF A BUCK CONVERTER WITH SiC SEMICONDUCTOR DEVICES

Iloczyn skalarny

Algorytmy i Struktury Danych, Rozwiązania zadań z kolokwiów

BADANIE PRZETWORNICY BUCK Z ELEMENTAMI PÓŁPRZEWODNIKOWYMI Z WĘGLIKA KRZEMU. INVESTIGATIONS OF A BUCK CONVERTER WITH SiC SEMICONDUCTOR DEVICES

Całki oznaczone. wykład z MATEMATYKI

KSZTAŁTKI DLA SPECJALNYCH ZASTOSOWAŃ TRÓJNIKI I REDUKCJE MIMOŚRODOWE

, 0 Informatyka w Zarządzaniu - test zaliczeniowy Zarządzanie III rok NS 7 Kwietnia 2013

Ostrzeżenia informują, co należy zrobić, aby uniknąć ryzyka obrażeń.

12. CZWÓRNIKI PARAMETRY ROBOCZE I FALOWE CZWÓRNIK U

ZALEŻNOŚĆ NAPIĘCIA POWIERZCHNIOWEGO ZWILŻANIA OD ZAWARTOŚCI POPIOŁU W ZBIORZE BARDZO DROBNYCH ZIAREN WĘGLOWYCH**

± - małe odchylenie od osi. ± - duże odchylenie od osi

%%'!)%'targzip gunzipcompressuncompressdiffpatch* %!+%,-./! Nazwy programów, polece, katalogów, wyniki działania wydawanych polece.

a a a ; ; ; (1.2) przez [ a ij ], czyli zbiór elementów w i-tym wierszu i w j-tej kolumnie. Wymiary ( n m) stanowią stopień macierzy.

1Q-2016 CENNIK INWERTERÓW STECA

ź ź Ź

ż ć Ć ż ć ż Ć ż Ć ż

ANALIZA ANKIETY SKIEROWANEJ DO UCZNIÓW ZESPOŁU SZKÓŁ

Izotopy stabilne lub podlegające samorzutnym rozpadom

MATEMATYKA DYSKRETNA (2014/2015) dr hab. inż. Małgorzata Sterna WIELOMIANY SZACHOWE

Gdyńskim Ośrodkiem Sportu i Rekreacji jednostka budżetowa

51. Ogólnopolski Konkurs Chemiczny im. A. Swinarskiego

G i m n a z j a l i s t ó w

MODELOWANIE CHARAKTERYSTYK RDZENI FERROMAGNETYCZNYCH

Arkusz 1 - karta pracy Całka oznaczona i jej zastosowania. Całka niewłaściwa

WPŁYW WILGOTNOŚCI NA PROCES ROZDRABNIANIA ZIARNA PSZENICY ZRÓŻNICOWANEGO POD WZGLĘDEM TWARDOŚCI

KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I ELEKTROENERGETYKI LABORATORIUM ELEKTROENERGETYKI. Rys Pomiar impedancji pętli zwarcia dla obwodu L2

Semantyka i Weryfikacja Programów - Laboratorium 7

MEPPS NUMEREM JEDEN. Obrabiarka o najwyższej precyzji. Paletki wychodzące z suszarni. pokryciu 3 mikronową warstwą srebra..

WYZNACZNIKI. . Gdybyśmy rozważali układ dwóch równań liniowych, powiedzmy: Takie układy w matematyce nazywa się macierzami. Przyjmijmy definicję:

Rozdział 1. Nazwa i adres Zamawiającego Gdyńskie Centrum Sportu jednostka budżetowa w Gdyni Rozdział 2. Informacja o trybie i stosowaniu przepisów

PROJEKT: Technologie multimedialne drogą do przyjaznej edukacji przyszłości realizowany w Szkole Podstawowej nr 11 w Będzinie

Uszczelnienie przepływowe w maszyn przepływowych oraz sposób diagnozowania uszczelnienia przepływowego zwłaszcza w maszyn przepływowych

a) b) Rys Schemat ideowo-konstrukcyjny układu do przykładu 6.1 a) i jego schemat blokowy

KOMPLEKSOWE POMIARY FREZÓW OBWIEDNIOWYCH

a Taca górna b Taca dolna

ROZWIĄZYWANIE MAŁYCH TRÓJKĄTÓW SFERYCZNYCH

TABLICE BEZPIECZNIKOWE PARTERU SPIS RYSUNKÓW L.BEDNARCZYK. ONKOLOGICZNEJ PB INSTALACJI ELEKTRYCZNYCH. ul.mieszczańska 9A KRAKOW

Metody generowania skończonych modeli zachowań systemów z czasem

Wynik bezpośredniego spotkania między zainteresowanymi drużynami w przypadku 3 lub więcej drużyn tworzona jest małą tabele

Materiały tylko do użytku wewnętrznego PZU SA. ankieta HOSPI

RURA GRUBOŚCIENNA W STANIE UPLASTYCZNIENIA. dr inŝ. Jan Lewiński

UŻYWANIE SUBSTANCJI PSYCHOAKTYWNYCH PRZEZ MŁODZIEŻ 2005

UCHWAŁA Nr 2141/13 ZARZĄDU WOJEWÓDZTWA ŚWIĘTOKRZYSKIEGO Z DNIA 28 SIERPNIA 2013 ROKU

Uzsdnienie podjęi bdń W produkth żywnośiowyh obenyh n rynku jko zmiennik tłuszzu zzwyzj stosuje się węglowodny. Prktyznie nie m n rynku produktów, w k

Regionalne Koło Matematyczne

PRZEŁĄCZNIK MIEJSC POMIAROWYCH PMP

Badania symulacyjne efektywności kompensacji mocy biernej odbiorów nieliniowych w oparciu o teorię składowych fizycznych prądu TSFP

Konstrukcje zespolone - przykład nr 2

Wykªad 8. Pochodna kierunkowa.

WPŁYW DOBORU RDZENIA DŁAWIKA NA CHARAKTERYSTYKI PRZETWORNIC BOOST

Połączenie (1) Optymalizacja poleceń SQL Część 3. Algorytm nested loops. Połączenie (2)

Transkrypt:

Krzysztof GÓRECKI, Jnusz ZARĘBSKI Akmi Morsk w Gyni, Ktr Elktroniki Morskij Wpływ molu trnzystor MOS n hrktrystyki prztworniy w stni ustlonym Strszzni W pry porównno hrktrystyki prztworniy w stni ustlonym uzyskn przy wykorzystniu moli trnzystor MOS o różnym poziomi złożonośi. Rozwżno zlżnośi npięi wyjśiowgo, sprwnośi nrgtyznj orz tmprtury wnętrz trnzystor o współzynnik wypłnini sygnłu strujągo, rzystnji oiążni orz zęstotliwośi sygnłu strujągo. Poprwność wyników olizń zwryfikowno oświzlni. Porównno równiż zsy trwni olizń uzysknyh przy wykorzystniu rozwżnyh moli. Astrt In th ppr oost onvrtr hrtristis t th sty stt otin with th us of MOSFET mols of vrious omplxity n ury r ompr. Th nlyss wr prform y SPICE. Th pnnis of th onvrtr output voltg, th wtt-hour ffiiny n th MOSFET innr tmprtur on th frquny n th puls-uty ftor of th MOSFET ontrol signl s wll s th lo rsistn r onsir. Th orrtnss of th lultion rsults ws vrifi xprimntlly. Th tims of th nlyss of th onvrtr orrsponing to th onsir mols of th MOS trnsistor r ompr, too. (Influn of MOSFET mol form on oost onvrtr hrtristis t th sty stt) Słow kluzow trnzystor MOS, prztworni, molowni Kywors MOS trnsistors, onvrtrs, molling Wprowzni Prztworni - są powszhni wykorzystywn w ukłh zsiljąyh [1]. Wśró prztworni powyższjąyh npięi o moy wyjśiowj ni przkrzjąj kilkust wtów njzęśij wykorzystuj się prztwornię [2, 3] pokzną n rys.1, w którj lmntm kluzująym jst trnzystor moy MOS. Rys. 1. łwikow prztworni Przy projktowniu i nlizi ukłów lktroniznyh, w tym prztworni -, wykorzystuj się progrmy komputrow, wśró któryh jnym z njpopulrnijszyh jst oni progrm SPICE [2, 4]. okłność wyników olizń orz zs ih trwni zlżą m.in. o wyrngo sposou molowni nlizowngo ukłu. Postwow znzni l projktnt ukłu lktronizngo mją hrktrystyki opisują ziłni tgo ukłu w stni ustlonym. Wśró mto wyznzni hrktrystyk prztworni - w stni ustlonym możn wyróżnić wi grupy mto. Pirwsz z nih wykorzystuj nlizę stłoprąową i wymg zstosowni uśrnionyh moli nlizownyh ukłów [2, 5, 6, 7, 8], ntomist rug nlizę stnów przjśiowyh i wilkosygnłow ynmizn mol lmntów skłowyh rozwżngo ukłu [2, 4, 7, 9]. Jk wykzno m.in. w pry [1] rug z rozwżnyh mto umożliwi uzyskni lpszj zgonośi mięzy wynikmi olizń i pomirów, l zs trwni olizń moż yć znzni łuższy. Clm ninijszj pry, stnowiąj rozszrzoną wrsję pry [11], jst on wpływu posti zstosowngo molu trnzystor MOS n przig hrktrystyk prztworniy w stni ustlonym, uzysknyh przy wykorzystniu nlizy stnów przjśiowyh. Przprowzono olizni rozwżnyh hrktrystyk wykorzystują wuown w progrmi SPICE liniow mol wki L, konnstor C, rzystorów R, R G, źrół npięiowyh U w, U str orz mol ioy 1 opisny m.in. w pry [12]. Zstosowno 5 różnyh moli trnzystor MOS. Pirwszy z nih to mol ilngo przłąznik, rugi mol ng wuowny w progrmi SPICE, trzi rzystor wuwrtośiowy, zwrty lktrotrmizny mol rzystor wuwrtośiowgo [13], piąty lktrotrmizny hyryowy mol trnzystor MOS [14]. Wyznzono hrktrystyki rozwżnj prztworniy z pomoą wszystkih wyminionyh moli i porównno uzyskn wyniki olizń orz zsy trwni tyh olizń. Olizni przprowzono w szrokim zkrsi zmin współzynnik wypłnini i zęstotliwośi f sygnłu strujągo orz rzystnji oiążni R. Wyrn wyniki olizń porównno z wynikmi pomirów. Zstosown mol trnzystor MOS Przy nlizh komputrowyh ukłów impulsowyh, np. prztworni -, zęsto wykorzystuj się rzo prost mol lmntów półprzwonikowyh, któr jnk ni zwsz zpwniją pożąną okłność olizń. Njprostszym molm trnzystor MOS jst ilny przłąznik, zyli lmnt, który hrktryzuj się zrową rzystnją w stni włązni orz niskońzni użą rzystnją w stni wyłązni. Wą tgo molu jst niiągłość hrktrystyki, któr moż powoowć prolmy z ziżnośią olizń. rugi z rozwżnyh moli to rzystor wuwrtośiowy, który hrktryzuj się nizrową rzystnją w stni włązni R ON orz skońzoną rzystnją w stni wyłązni R OFF. W rozwżnym molu wrtośi prmtrów R ON orz R OFF ni zlżą o tmprtury. Mol t są opisn w progrmi SPICE z pomoą molu przłąznik strowngo npięim [12], którgo hrktrystykę opisują 4 prmtry: rzystnj w stni włązni R ON, rzystnj w stni wyłązni R OFF, npięi włązni V ON orz npięi wyłązni V OFF. Trzi z rozwżnyh moli trnzystor MOS to lktrotrmizny mol przłąznik, opisny m.in. w pry [13]. Mol tn jst uoskonloną wrsją molu rzystor wuwrtośiowgo i uwzglęni wpływ tmprtury otozni orz zjwisk smongrzwni n wrtość rzystnji R ON. Mol tn, którgo rprzntję PRZEGLĄ ELEKTROTECHNICZNY (Eltril Rviw), ISSN 33-297, R. 86 NR 11/21 141

owoową pokzno n rys.2, stnowi połązni szrgow wuowngo w progrmi SPICE molu przłąznik strowngo npięim (rzystor wuwrtośiowgo) S 1 orz strowngo źrół npięiowgo E RON, którgo npięi wyjśiow wynosi (1) E U R I U T T RON S1 RON th S gzi U S oznz npięi n rzystorz wuwrtośiowym, U S1 - npięi n przłązniku S 1, T tmprturę otozni, R th rzystnję trmizną trnzystor, I prą rzystor wuwrtośiowgo, RON tmprturowy współzynnik zmin rzystnji R ON. Rzystnj włązni przłąznik S 1 równ jst rzystnji włązni trnzystor R ON w tmprturz onisini T. I E RON U S U S1 S 1 Rys.2. Rprzntj owoow lktrotrmizngo molu rzystor wuwrtośiowgo Trzy przstwion powyżj mol ni uwzglęniją inrji lktryznj ni niliniowośi hrktrystyk prąowo-npięiowyh trnzystor MOSFET. Czwrty z rozwżnyh moli to wuowny w progrmi SPICE izotrmizny mol ng, opisny m.in. w pry [12]. Mol tn uwzglęni niliniowość hrktrystyk sttyznyh rozwżngo lmntu i jgo inrję, ntomist ni uwzglęni zjwisk smongrzwni. Osttni z rozwżnyh moli to lktrotrmizny hyryowy mol trnzystor moy MOS, zproponowny przz utorów w prh [2, 14], którgo rprzntję owoową pokzno n rys.3. Mol tn stnowi połązni izotrmizngo molu ng (IM) orz strownyh źrół npięiowyh E G orz E R molująyh wpływ zjwisk smongrzwni n npięi progow orz rzystnję szrgową rnu tgo trnzystor. W opisi tyh źrół występują m.in. tmprturow współzynniki zmin npięi progowgo U orz rzystnji szrgowj rnu R. G E G E R i S G IM Rys.3. Rprzntj owoow lktrotrmizngo hyryowgo molu trnzystor MOSFET o ń wyrno prztwornię zwirjąą trnzystor IRF84, ioę BY229, łwik o inukyjnośi 65 H, konnstor o pojmnośi 47 F. W oliznih wykorzystno nstępują wrtośi prmtrów wuowngo w progrmi SPICE molu trnzystor IRF84: Lvl = 3, Kpp =,2, Tox = 1 nm, Uo = 6 m 2 V -1 s -1, Phi =,6 V, RS = 6,382 m, Kp = 2,85 A/V 2, W =,68 m, L = 2 m, Vto = 3,879 V, S u S R =,673, TT = 71 ns, Rs = 2,222 M, C = 1,415 nf, P =,8 V, Mj =,5, F =,5, Cgso = 1,625 nf/m, Cgo = 133,4 pf/m, Rg =,638, Is = 56 pa. W lktrotrmiznym molu hyryowym występują otkow prmtry o wrtośih: U = -3 mv/k, R = 1-2 K -1. Z koli, w molu rzystor wuwrtośiowgo przyjęto nstępują wrtośi prmtrów: R ON =,67, R OFF = 1 M, V ON = 14 V, V OFF = 1V. W molu lktrotrmiznym tgo rzystor przyjęto R ON =,67, RON = 1-2 K -1, ntomist pozostł prmtry tgo molu są intyzn jk w izotrmiznym molu rzystor wuwrtośiowgo. W lu zni poprwnośi przstwionyh moli przprowzono nlizy i pomiry niizotrmiznyh hrktrystyk sttyznyh trnzystor IRF84 przy npięiu strująym o ritrlni przyjętj wrtośi u GS = 15 V, któryh wyniki pokzno n rys.4. N rysunku tym orz n koljnyh rysunkh punkty oznzją wyniki pomirów, lini - wyniki olizń. Litrą oznzono krzyw opowiją lktrotrmiznmu hyryowmu molowi rozwżngo trnzystor, litrą izotrmiznmu molowi tgo trnzystor wuownmu w progrmi SPICE, litrą molowi kluz ilngo, litrą izotrmiznmu molowi rzystor wuwrtośiowgo orz litrą lktrotrmiznmu molowi rzystor wuwrtośiowgo. i [A] 8 7 6 5 4 3 2 1 IRF84 u GS = 15 V 1 2 3 4 5 u S [V] Rys. 4. Olizon i zmirzon sttyzn hrktrystyki wyjśiow trnzystor IRF84 Jk wić n przstwionym rysunku, hrktrystyki ilngo kluz w istotny sposó oigją o pozostłyh hrktrystyk (wykrs lży n osi prąów). Z koli, hrktrystyki uzyskn z pomoą izotrmizngo molu trnzystor MOS (krzyw ) orz z pomoą molu rzystor wuwrtośiowgo (krzyw ) są prktyzni intyzn i liniow w rozwżnym zkrsi zmin prąu rnu. Chrktrystyki uzyskn z moli uwzglęnijąyh smongrzwni (krzyw orz ) są niliniow i prktyzni się pokrywją. Z przigu tyh hrktrystyk wić, ż n skutk zjwisk smongrzwni w istotny sposó rośni wrtość rzystnji włązni trnzystor R ON. Wyniki ń Wykorzystują wyminion w poprznim rozzil mol trnzystor MOS przprowzono nlizy stnów przjśiowyh ż o uzyskni stnu ustlongo l rozwżnj prztworniy (rys.1), przy zminh rzystnji oiążni R, współzynnik wypłnini orz zęstotliwośi f sygnłu strujągo. Bno wpływ wyminionyh prmtrów n npięi wyjśiow prztworniy, jj sprwność nrgtyzną orz tmprturę ouowy trnzystor kluzujągo. W oliznih wykorzystno wuowny w progrmi SPICE izotrmizny mol ioy p-n, wrtośi jgo prmtrów l ioy 142 PRZEGLĄ ELEKTROTECHNICZNY (Eltril Rviw), ISSN 33-297, R. 86 NR 11/21

BY229 wynoszą: Is = 53,4 pa, N = 1,185, RS =,12, Ikf = 3,5 ma, Cjo = 325 pf, M =,3333, Vj =,75 V, F =,5, Isr = 1 pa, Nr = 2, TT = 145 ns. W oliznih uwzglęniono rzystnję szrgową łwik, któr wynosi 1 m. W zsi pomirów hrktrystyk prztworniy pokznyh n rys. 5-7, trnzystor i io yły umiszzon n ritorh. Uzyskn z pomirów przy wykorzystniu mtoy z pry [15] i systmu pomirowgo z pry [16] wrtość rzystnji trmiznj trnzystor wynosi R tht = 5,5 K/W. N rys. 5 przstwiono olizon i zmirzon zlżnośi npięi wyjśiowgo (rys.5), sprwnośi nrgtyznj (rys.5) orz tmprtury ouowy trnzystor MOS (rys.5) o współzynnik wypłnini sygnłu strujągo rmkę tgo trnzystor przy zęstotliwośi tgo sygnłu f = 18,7 khz orz rzystnji oiążni R = 2. ) ) ) 4 35 3 25 2 15 1 5 R = 2 U w = 6,2 V f = 18,7 khz,2,4,6,8 1 1 9 8 7 6 5 4 3 R = 2 2 U w = 6,2 V 1 f = 18,7 khz,2,4,6,8 1 14 12 1 8 6 4 2 R = 2 U w = 6,2 V f = 18,7 khz,2,4,6,8 1 Rys. 5. Olizon i zmirzon zlżnośi npięi wyjśiowgo (), sprwnośi nrgtyznj prztworniy () orz tmprtury ouowy trnzystor () o współzynnik wypłnini sygnłu strujągo Jk możn zuwżyć n rys.5 wyniki olizń wykonnyh przy wykorzystniu lktrotrmizngo hyryowgo molu trnzystor MOS (krzyw ) orz lktrotrmizngo molu rzystor wuwrtośiowgo (krzyw ) wykzują orą zgoność z wynikmi pomirów. Pominięi zjwisk smongrzwni (krzyw orz ) powouj uzyskni zwyżonyh wrtośi npięi wyjśiowgo orz przsunięi mksimum hrktrystyki U wy () w kirunku wyższyh wrtośi. Pominięi strt przwozni w trnzystorz (krzyw ) powouj znzny wzrost npięi wyjśiowgo. Wrto zuwżyć, ż różni mięzy wrtośimi npięi U wy uzysknymi z pomoą poszzgólnyh moli są prwi nizuwżln przy młyh wrtośih współzynnik (<,4) i rosną wrz z wzrostm wrtośi tgo prmtru. Przstwion n rys.5 zlżność () jst funkją mljąą. Njlpszą zgoność wyników olizń i pomirów zpwni zstosowni moli trnzystor MOS uwzglęnijąyh inrję lktryzną lu smongrzwni (krzyw,,, ). Pominięi strt przwozni w trnzystorz (krzyw ) skutkuj znznym zwyżnim wrtośi sprwnośi nrgtyznj. Z rys.5 wić, ż tmprtur ouowy trnzystor jst rosnąą funkją współzynnik, jj wrtośi uzyskn z pomoą ou moli lktrotrmiznyh (krzyw orz ) są ziżn z wrtośimi zmirzonymi. N rys. 6 przstwiono olizon i zmirzon zlżnośi npięi wyjśiowgo (rys.6), sprwnośi nrgtyznj (rys.6) orz tmprtury ouowy trnzystor MOS (rys.6) o rzystnji oiążni prztworniy przy współzynniku wypłnini sygnłu strujągo rmkę tgo trnzystor =,5 orz zęstotliwośi tgo sygnłu f = 1 khz. Jk możn zuwżyć n rys.6, npięi wyjśiow jst rosnąą funkj rzystnji oiążni. W zkrsi młyh wrtośi rzystnji oiążni R < 2 rozwżn prztworni ni spłni swojj funkji, to znzy ni powyższ npięi (U wy < U w ). Z rys.6 wynik, ż spk wrtośi rzystnji oiążni powouj spk sprwnośi nrgtyznj prztworniy oost. Wrto zuwżyć, ż zlżnośi (R ) uzyskn z pomoą moli uwzglęnijąyh strty przwozni (krzyw,,, ) posiją lokln minimum orz lokln mksimum przy rzystnji R zwrtj w przzil o,5 o 2. Pominięi strt przwozni w trnzystorz skutkuj zwyżnim wrtośi zrówno npięi wyjśiowgo, jk i sprwnośi prztworniy nwt o 5%. N rys.6 wić, ż zmirzon wrtośi tmprtury ouowy są ziżn z olizonymi wrtośimi tj tmprtury tylko l rzystnji R > 1,5. Chrktrystyk T C (R ) uzyskn z pomirów jst funkją monotonizni mljąą, ntomist hrktrystyki olizon posiją mksimum lokln przy R 1,5. N rys.7 zilustrowno wpływ zęstotliwośi f sygnłu strujągo trnzystor kluzująy n npięi wyjśiow (rys.7), sprwność nrgtyzną (rys.7) orz tmprturę ouowy trnzystor (rys.7). Olizni i pomiry przprowzono przy współzynniku wypłnini tgo sygnłu =,75 orz rzystnji oiążni R = 2. Z rys.7 wynik, ż npięi wyjśiow rozwżnj prztworniy jst mljąą funkją zęstotliwośi f. Zlżność t jst prwiłowo molown jyni przz lktrotrmizny mol hyryowy trnzystor MOS (krzyw ). Z pozostłyh moli uzyskuj się zwyżon wrtośi npięi U wy. Po przkrozniu zęstotliwośi f = 1 MHz prztworni prktyzni przstj prowć z wzglęu n zyt uż wrtośi pojmnośi wwnętrznyh trnzystor kluzujągo, któr unimożliwiją prwiłow przłązni tgo lmntu. Uzyskn w tym przzil zęstotliwośi wrtość npięi U wy stnowi różnię mięzy npięim wjśiowym npięim n iozi spolryzownj w kirunku przwozni. Mol rzystor wuwrtośiowgo zpwni uzyskni poprwnyh PRZEGLĄ ELEKTROTECHNICZNY (Eltril Rviw), ISSN 33-297, R. 86 NR 11/21 143

wrtośi npięi U wy tylko l zęstotliwośi f < 15 khz. ) 14 12 ) 25 2 ) ) 1 8 6 4 f = 1 khz 2 =,5 U w = 6 V,1 1 1 1 1 12 1 8 6 R [ ] 4 f = 1 khz 2 =,5 U w = 6 V,1 1 1 1 1 12 1 8 6 4 2 R [ ],1 1 1 1 1 R [ ] f = 1 khz =,5 U w = 6 V Rys. 6. Olizon i zmirzon zlżnośi npięi wyjśiowgo (), sprwnośi nrgtyznj prztworniy () orz tmprtury ouowy trnzystor () o rzystnji oiążni prztworniy Z rys.7 wynik, ż wzrost zęstotliwośi f powouj równiż spk sprwnośi nrgtyznj prztworniy o zlwi kilku pront w zkrsi zęstotliwośi f > 1 MHz. Wyniki uzyskn z pomoą wszystkih rozwżnyh moli trnzystor uwzglęniją to zjwisko, poniwż w wszystkih oliznih uwzglęniono inrję lktryzną ioy. Z rys.7 wić, ż istotny wpływ n wrtość tmprtury ouowy trnzystor w zkrsi wysokih zęstotliwośi kluzowni m mo tron w tym lmni w zsi jgo przłązni. Wrtośi tmprtury T CT uzyskn z pomoą oywu rozwżnyh moli lktrotrmiznyh różnią się mięzy soą nwt o 3%. Przy wzrośi zęstotliwośi o 1 khz o 5 MHz tmprtur T CT rośni o zlwi 4 o C o pon 1 o C. Opróz okłnośi olizń rlizownyh przy wykorzystniu poszzgólnyh moli trnzystor MOS istotny jst równiż zs nizęny o uzyskni poszzgólnyh hrktrystyk przy wykorzystniu rozwżnyh moli. W tli 1 porównno t zsy. ) ) 15 1 R = 2 5 =,75 U w = 6 V 1 1 1 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 1 1 1 12 1 8 6 4 2 R = 2 =,75 U w = 6 V R = 2 =,75 U w = 6 V 1 1 1 1 Rys. 7. Olizon i zmirzon zlżnośi npięi wyjśiowgo (), sprwnośi nrgtyznj prztworniy () orz tmprtury ouowy trnzystor () o zęstotliwośi sygnłu strujągo Tl 1. Czsy trwni olizń z pomoą poszzgólnyh moli wyrżon w skunh Chrktrystyk U wy () U wy (R ) U wy (f) Hyryowy mol 161,77 366,5 281,8 lktrotrmizny Izotrmizny mol ng 125,83 289,55 232,69 Mol Ilngo kluz 7,28 148,1 513,84 Mol rzystor 67,11 126,6 418,22 wuwrtośiowgo Elktrotrmizny mol 87,17 165,24 54,78 rzystor wuwrtośiowgo Jk możn wywnioskowć z Tli 1, w zkrsi niskih zęstotliwośi sygnłu strujągo njkrótszy zs trwni olizń zpwni izotrmizny mol kluz wuwrtośiowgo. Czs tn jst pon wukrotni krótszy niż przy wykorzystniu lktrotrmizngo molu hyryowgo. Z koli, przy zminh zęstotliwośi w szrokim zkrsi njszysz olizni zpwni stosowni izotrmizngo molu wuowngo. Czs potrzny n wykonni tyh olizń jst ż wukrotni krótszy niż w przypku wykorzystywni ilngo kluz lu rzystor wuwrtośiowgo. Wrto pokrślić, ż 144 PRZEGLĄ ELEKTROTECHNICZNY (Eltril Rviw), ISSN 33-297, R. 86 NR 11/21

njmnij okłny mol (mol kluz ilngo) ni zpwni njkrótszgo zsu trwni nliz. Wynik to z fktu, ż przy przłązniu kluz zinryjngo występują szyki zminy wrtośi prąów i npięć, skutkują użymi wrtośimi pohonyh tyh npięć i prąów, o wymusz skróni kroku olizń. Ozywiśi przy intyznym zkrsi zsowym nlizy i krótszym kroku olizń uzyskuj się wyłużni zsu trwni olizń. Posumowni W pry prznlizowno wpływ zstosowngo molu trnzystor MOS n hrktrystyki prztworniy w stni ustlonym. Z przprowzonyh ń wynik, ż zstosowni hyryowgo lktrotrmizngo molu trnzystor MOSFET zpwni uzyskni orj zgonośi olizonyh i zmirzonyh hrktrystyk rozwżnj prztworniy w szrokim zkrsi zmin rzystnji oiążni, współzynnik wypłnini orz okrsu sygnłu strujągo. W zkrsi zęstotliwośi ni przkrzjąyh 15 khz możn uzyskć zowljąą zgoność wyników olizń i pomirów wykorzystują lktrotrmizny mol rzystor wuwrtośiowgo, jnozśni wukrotni skróić zs trwni tyh olizń w porównniu z lktrotrmiznym molm hyryowym trnzystor MOS. W zkrsi niskih zęstotliwośi kluzowni orz młyh rzystnji oiążni istotn jst uwzglęnini prz wszystkim zjwisk smongrzwni, ntomist w zkrsi wysokih zęstotliwośi sygnłu strujągo nizęn jst uwzglęnini w nlizh inrji lktryznj trnzystor. LITERATURA [1] R s hi M.H., Powr Eltroni Hnook, Ami Prss, Elsvir, 27. [2] Górki K., Molowni i nliz oowzunyh stiliztorów impulsowyh zwirjąyh łwikow prztworni - z uwzglęninim smongrzwni, Pr Nukow Akmii Morskij w Gyni, Gyni, 27. [3] Mohn N., Unln T.M., Roins W.P., Powr Eltronis: Convrtrs, Applitions, n sign, Nw York, John Wily & Sons, 1995. [4] Mohn N., Roins W. P., Unln T. M., N ilssn R., M o O., Simultion of Powr Eltroni n Motion Control Systms - An Ovrviw, Proings of th IEEE, 82 (1994), 1287-132. [5] E rison R., Mksimovi., Funmntls of Powr Eltronis, Norwll, Kluwr Ami Pulishr, 21. [6] Mksimovi., Stnkovi A. M., Thottuvlil V. J., V rghs G. C., Moling n Simultion of Powr Eltroni Convrtrs, Proings of th IEEE, 89 (21), n. 6, 898-912. [7] B sso C h. P., Swith-Mo Powr Supply SPICE Cookook, Nw York, MGrw-Hill, 21. [8] B n -Y k o v S., Avrg Simultion of PWM Convrtrs y irt Implmnttion of Bhviourl Rltionships, Intrntionl Journl of Eltronis, 77 (1994), n. 5, 731-46. [9] V l h J., Opl A., Morn CA Mthos for Anlysis of Swith Ntworks. IEEE Trnstions on Ciruits n Systms I: Funmntl Thory n Applitions, 44 (1997), n. 8, 759-762. [1] Górki K., Z ręski J., Invstigtions of th Usfulnss of Avrg Mols for Clultions Chrtristis of Buk n Boost Convrtrs t th Sty Stt. Intrntionl Journl of Numril Molling Eltroni Ntworks, vis n Fils, 23 (21), n1, 2-31 [11] Górki K., Z ręski J., Influn of MOSFET Mol Form on Boost Convrtr Chrtristis t th Sty Stt. 16 th Intrntionl Confrn Mix sign of Intgrt Ciruits n Systms MIXES 29, Łóź, 29, 162. [12] Wilmowski B.M., Jgr R.C., Computriz Ciruit Anlysis Using SPICE Progrms, MGrw-Hill, Nw York, 1997. [13] Górki K., A Nw Eltrothrml Avrg Mol of th io-trnsistor Swith, Miroltronis Rliility, 48 (28), n. 1, 51-58. [14] Górki K., Z ręski J., Moling Nonisothrml Chrtristis of Swith-Mo Voltg Rgultors, IEEE Trnstions on Powr Eltronis, 23 (28), n. 4, 1848 1858. [15] Ottingr F. F., B lkurn. L., Smionutor Msurmnt Thnology: Thrml Rsistn Msurmnts, U. S. prtmnt of Commr, NIST/SP- 4/86, 199. [16] Górki K., Z ręski J., Systm mikrokomputrowy o pomiru prmtrów trmiznyh lmntów półprzwonikowyh i ukłów slonyh, Mtrologi i Systmy Pomirow, 8 (21), n. 4, 379-396. Autorzy: r h. inż. Krzysztof Górki, prof. r h. inż. Jnusz Zręski, Akmi Morsk w Gyni, Ktr Elktroniki Morskij, ul. Morsk 83, 81-225 Gyni, E-mil: gorki@m.gyni.pl; zrski@m.gyni.pl PRZEGLĄ ELEKTROTECHNICZNY (Eltril Rviw), ISSN 33-297, R. 86 NR 11/21 145