Analiza wysokonapięciowych układów przetwornic impulsowych

Analysis of high voltage switching mode power converter circuits

Autor: Eligiusz Kik

Opiekun pracy: dr inż. Krzysztof Tomalczyk

Dodatkowy opiekun: mgr inż. Jerzy Gołaszewski

Rodzaj pracy: praca dyplomowa magisterska

Data obrony: 2017-11-13

Streszczenie

W tym dokumencie za cel postawiono prezentację znanych rozwiązań układów
przetwornic impulsowych pracujących z napięciami przekraczającymi dopuszczalne napięcie dren
- źródło pojedynczego łącznika. Zakres pracy obejmuje także symulacyjną analizę wybranego
rozwiązania tego rodzaju układu. Temat podjęty w pracy ma praktyczne zastosowanie - dzięki jego
opracowaniu możliwa jest budowa urządzenia elektrycznego służącego obniżaniu napięcia stałego
3 kV do stałego napięcia 200 V Tak wysokie napięcia zasilające występują między innymi
w kolejowej sieci trakcyjnej, toteż przedstawione w dokumencie rozwiązanie układowe może
funkcjonować np. jako obwód zasilający wewnętrzne podsystemy składu kolejowego
- wymagające napięcia znacznie niższego niż napięcie panujące w sieci trakcyjnej. W układzie
przetwornicy element wykonawczy stanowi 9 połączonych szeregowo tranzystorów IGBT, przy
czym każdy jest wyposażony w symulacyjnie opracowany obwód balansujący spadek napięcia na
łączniku. W celu sprawdzenia funkcjonowania w warunkach rzeczywistych - układ pomyślnie
skonstruowano oraz przebadano.

Abstract

This document aims at presenting the known solutions of switching mode power
converter circuits operating at voltages exceeding the permissible voltage between the
drain and source of a single switch. The scope of work also incłudes a simulated analysis
of selected solutions of this kind of systems. The subject of the work has practical
application - thanks to this document it is possible to build an electrical device to reduce
the constant voltage 3 kV to constant voltage 200 V. Such high supply voltages can be
found in the traction network of train. The system solution described in the document can
function, for example, as a supply circuit for internal train subsystems - requiring a voltage
much lower than the voltage in the traction power supply systems. In the converter circuit,
the actuator is 9 serie s IGBTs connected in series, each equipped with a simulated circuit
for balancing the voltage drop across the connector. In order to che ck the performance in
real conditions - the system was successfully constructed and tested.