Techniki opisu impulsowych przetwornic napięcia stałego

Impulsowe przetwornice napięcia stałego są obszerną grupą układów energoelektronicznych. Jednym z podstawowych zagadnień w analizie i projektowaniu tych układów jest tworzenie opisów (modeli) bloków głównych, przydatnych do projektowania bloków sterujących. Techniki opisu omawiane w pracy odnoszą się bezpośrednio do bloków głównych impulsowych przetwornic napięcia stałego z modulacją szerokości impulsów (PWM), ze stałą częstotliwością kluczowania, ale mogą być też użyte w opisie innych układów energoelektronicznych. Typowe techniki opisu przetwornic opierają się na uśrednieniu przebiegów prądów i napięć na okres kluczowania. Istnieją dwie odmiany takich opisów oparte na uśrednieniu równań stanu oraz oparte na tworzeniu uśrednionego modelu zestawu idealnych przełączników. Są one uważane za równoważne, ale nie zawsze prowadzą do takich samych wyników. W pracy omówiono te techniki uśredniania, wskazując między innymi na pewne nieformalności, które mogą prowadzić do błędów. Zasygnalizowano inne możliwości tworzenia opisów przetwornic napięcia przydatnych w projektowaniu.

---

DC-DC power converters are a broad class of power electronic circuits. Typical converter consists of a power stage and a control subcircuit. In the designing process of control subcircuit, the proper model of power stage should be used. The models of PWM DC-DC converters working with constant switching frequency, are discussed in the paper. Such models are formulated for currents and voltages averaged for switching period. There are two approaches to averaged model derivation: the state-space averaging and the application of averaged model of a switch pair. In the discussion of the above methods, some informalities in the creation of switch pair model, which may be a source of errors, are pointed out. Other possible approaches to the modeling of DC-DC converters are briefly outlined.