|
|
Metody pro řešení spínaných obvodů
Kovář, Jan ; Ondráček, Oldřich (oponent) ; Kalous, Jaroslav (oponent) ; Kolka, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato disertační práce se zabývá simulacemi DC-DC měničů v jejich základních konfiguracích (Buck, Boost,Buck-boost, Čuk, SEPIC). V první části lze nalézt odvození přenosových funkcí Line-To-Output (LTO) a Control-To-Output (CTO) v symbolickém tvaru pro tři jednodušší konvertory (Buck, Boost, Buck-boost) s využitím známých průměrových modelů [2], [6], [11] - [15]. Z důvodu velké složitosti odvolených výrazů, byla použita metoda symbolické aproximace, která na úkor obecnosti výrazu jej podstatně zjednoduší. Průměrový model je také použit pro zjednodušení výpočetní náročnosti analýzy DC-DC měničů v časové oblasti. Pro tyto simulace byl použit jazyk VHDL-AMS. Jádrem disertační práce je metoda harmonické rovnováhy, upravená pro řešení DC-DC měničů. Jsou popsány její dvě varianty, protože podmínky a předpoklady se ve spínaných měničích pro LTO a CTO funkce velmi liší. Pro funkci LTO je možné předpokládat střídu spínacího signálu za konstantní v čase, tím i spektrum tohoto signálu je jednodušší, postačuje ve tvaru známé funkce sinc. U CTO se musí použít modulace PWM, jejíž spektrum obsahuje mnohem více kombinačních kmitočtů. Modulací PWM lze nalézt v literatuře celou řadu [58]. Pro simulace byla použita PWM modulace s uniformním vzorkováním (časově ekvidistantním) a modulací buď vzestupné nebo obou hran PWM signálu. Konečná strmost spínání PWM spínače byla modelována pomocí konečných hran PWM pulsu. V závěru je prozkoumána odchylka takto odvozených funkcí se všemi modifikacemi (typ modulace, konečné hrany) od již zmíněných průměrových modelů.
|
|
|
Studium elektronického řízení a reálného chování variabilních filtračních a oscilačních aplikací moderních aktivních prvků
Šotner, Roman ; Ondráček, Oldřich (oponent) ; Martínek,, Pravoslav (oponent) ; Petržela, Jiří (vedoucí práce)
Práce pojednává o elektronicky nastavitelných a konfigurovatelných aplikacích moderních aktivních prvků. Velmi často jsou prezentovány rozmanité aktivní prvky v aplikacích filtrů a oscilátorů, které víceméně vychází ze základních a vesměs podobných principů syntézy a návrhu, avšak není provedena detailní studie reálného chování a možností elektronického řízení parametrů. Při precizním návrhu aplikace je však důležité identifikovat problémové vlastnosti a stanovit, jak moc ovlivní funkci zařízení. Je zde srovnáváno několik filtračních struktur založených na běžných i modifikovaných principech integrátorové syntézy z pohledu konfigurovatelnosti, variabilnosti a druhu použitého elektronického řízení. K řízení jsou využívány standardní metody, jako je změna transkonduktance, změna vstupního (intrinzického) odporu proudových svorek a již méně typická možnost řízení pomocí proměnného proudového zesílení. Ta poslední metoda řízení umožnila objevit zcela unikátní filtr s elektronickou změnou přenosu z PZ na FČ, který jednoduchostí překonává běžnější integrátorové struktury, kde je zapotřebí fyzické přepojení v obvodu. Větší část práce je věnována elektronicky řiditelným oscilátorům, a to hlavně kvadraturním. Je prezentováno několik velice jednoduchých typů, které vyžadují nejmenší množství aktivních i pasivních prvků, i složitějších koncepcí, které již vyžadují více aktivních prvků, ale odstraňují některé nevýhody jednoduchých variant. Především je i zde kladen důraz na studium reálného chování, které objasňuje různé problémy se vzájemnou závislostí oscilační podmínky a oscilačního kmitočtu, závislostí amplitudy kvadraturních oscilátorů na ladícím parametru, vlivu změny ladícího parametru na plnění oscilačních podmínek, atd. V rámci této části byl definován nový typ či modifikace aktivního prvku tzv. current-gain-controlled current conveyor transconductance amplifier (CGCCCTA). Požadavek na nové aplikace zejména v oblastí oscilátorů pro Ústavem telekomunikací nově vyvíjený proudový zesilovač a digitálně řízený proudový zesilovač nechal vzniknout několika kapitolám práce, kde může být tento prvek výhodně použit. Podstatný přínos, který je důležitý především pro praxi, spočívá v testování většiny navržených obvodů experimentálně a stanovení přesných návrhových vztahů, které zohledňují reálné chování obvodu a potvrzují experimenty získané výsledky.
|
|
|
Metody pro řešení spínaných obvodů
Kovář, Jan ; Ondráček, Oldřich (oponent) ; Kalous, Jaroslav (oponent) ; Kolka, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato disertační práce se zabývá simulacemi DC-DC měničů v jejich základních konfiguracích (Buck, Boost,Buck-boost, Čuk, SEPIC). V první části lze nalézt odvození přenosových funkcí Line-To-Output (LTO) a Control-To-Output (CTO) v symbolickém tvaru pro tři jednodušší konvertory (Buck, Boost, Buck-boost) s využitím známých průměrových modelů [2], [6], [11] - [15]. Z důvodu velké složitosti odvolených výrazů, byla použita metoda symbolické aproximace, která na úkor obecnosti výrazu jej podstatně zjednoduší. Průměrový model je také použit pro zjednodušení výpočetní náročnosti analýzy DC-DC měničů v časové oblasti. Pro tyto simulace byl použit jazyk VHDL-AMS. Jádrem disertační práce je metoda harmonické rovnováhy, upravená pro řešení DC-DC měničů. Jsou popsány její dvě varianty, protože podmínky a předpoklady se ve spínaných měničích pro LTO a CTO funkce velmi liší. Pro funkci LTO je možné předpokládat střídu spínacího signálu za konstantní v čase, tím i spektrum tohoto signálu je jednodušší, postačuje ve tvaru známé funkce sinc. U CTO se musí použít modulace PWM, jejíž spektrum obsahuje mnohem více kombinačních kmitočtů. Modulací PWM lze nalézt v literatuře celou řadu [58]. Pro simulace byla použita PWM modulace s uniformním vzorkováním (časově ekvidistantním) a modulací buď vzestupné nebo obou hran PWM signálu. Konečná strmost spínání PWM spínače byla modelována pomocí konečných hran PWM pulsu. V závěru je prozkoumána odchylka takto odvozených funkcí se všemi modifikacemi (typ modulace, konečné hrany) od již zmíněných průměrových modelů.
|
|
|
Studium elektronického řízení a reálného chování variabilních filtračních a oscilačních aplikací moderních aktivních prvků
Šotner, Roman ; Ondráček, Oldřich (oponent) ; Martínek,, Pravoslav (oponent) ; Petržela, Jiří (vedoucí práce)
Práce pojednává o elektronicky nastavitelných a konfigurovatelných aplikacích moderních aktivních prvků. Velmi často jsou prezentovány rozmanité aktivní prvky v aplikacích filtrů a oscilátorů, které víceméně vychází ze základních a vesměs podobných principů syntézy a návrhu, avšak není provedena detailní studie reálného chování a možností elektronického řízení parametrů. Při precizním návrhu aplikace je však důležité identifikovat problémové vlastnosti a stanovit, jak moc ovlivní funkci zařízení. Je zde srovnáváno několik filtračních struktur založených na běžných i modifikovaných principech integrátorové syntézy z pohledu konfigurovatelnosti, variabilnosti a druhu použitého elektronického řízení. K řízení jsou využívány standardní metody, jako je změna transkonduktance, změna vstupního (intrinzického) odporu proudových svorek a již méně typická možnost řízení pomocí proměnného proudového zesílení. Ta poslední metoda řízení umožnila objevit zcela unikátní filtr s elektronickou změnou přenosu z PZ na FČ, který jednoduchostí překonává běžnější integrátorové struktury, kde je zapotřebí fyzické přepojení v obvodu. Větší část práce je věnována elektronicky řiditelným oscilátorům, a to hlavně kvadraturním. Je prezentováno několik velice jednoduchých typů, které vyžadují nejmenší množství aktivních i pasivních prvků, i složitějších koncepcí, které již vyžadují více aktivních prvků, ale odstraňují některé nevýhody jednoduchých variant. Především je i zde kladen důraz na studium reálného chování, které objasňuje různé problémy se vzájemnou závislostí oscilační podmínky a oscilačního kmitočtu, závislostí amplitudy kvadraturních oscilátorů na ladícím parametru, vlivu změny ladícího parametru na plnění oscilačních podmínek, atd. V rámci této části byl definován nový typ či modifikace aktivního prvku tzv. current-gain-controlled current conveyor transconductance amplifier (CGCCCTA). Požadavek na nové aplikace zejména v oblastí oscilátorů pro Ústavem telekomunikací nově vyvíjený proudový zesilovač a digitálně řízený proudový zesilovač nechal vzniknout několika kapitolám práce, kde může být tento prvek výhodně použit. Podstatný přínos, který je důležitý především pro praxi, spočívá v testování většiny navržených obvodů experimentálně a stanovení přesných návrhových vztahů, které zohledňují reálné chování obvodu a potvrzují experimenty získané výsledky.
|
host ::
RSS.