See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Personaalne uurimistoetus" projekt PUT744
PUT744 (PUT744) "Pehmelülitusega galvaaniliselt isoleeritud alalispingemuundurite uus perekond (1.01.2015−31.12.2016)", Andrii Blinov, Tallinna Tehnikaülikool, Energeetikateaduskond.
PUT744
Pehmelülitusega galvaaniliselt isoleeritud alalispingemuundurite uus perekond
New Family of Full Soft-Switching Galvanically Isolated DC/DC Converters
1.01.2015
31.12.2016
Teadus- ja arendusprojekt
Personaalne uurimistoetus
Stardiprojekt
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.17 Energeetikaalased uuringudT140 Energeetika 2.2. Elektroenergeetika, elektroonika (elektroenergeetika, elektroonika, sidetehnika, arvutitehnika ja teised seotud teadused)30,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.8. Elektrotehnika ja elektroonikaT170 Elektroonika 2.2. Elektroenergeetika, elektroonika (elektroenergeetika, elektroonika, sidetehnika, arvutitehnika ja teised seotud teadused)20,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.8. Elektrotehnika ja elektroonikaT190 Elektrotehnika 2.2. Elektroenergeetika, elektroonika (elektroenergeetika, elektroonika, sidetehnika, arvutitehnika ja teised seotud teadused)40,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.12. Protsessitehnoloogia ja materjaliteadusT150 Materjalitehnoloogia2.3. Teised tehnika- ja inseneriteadused (keemiatehnika, lennundustehnika, mehaanika, metallurgia, materjaliteadus ning teised seotud erialad: puidutehnoloogia, geodeesia, tööstuskeemia, toiduainete tehnoloogia, süsteemianalüüs, metallurgia, mäendus, tekstiilitehnoloogia ja teised seotud teadused).10,0
AsutusRollPeriood
Tallinna Tehnikaülikool, Energeetikateaduskondkoordinaator01.01.2015−31.12.2018
PerioodSumma
01.01.2015−31.12.201557 000,00 EUR
01.01.2016−31.12.201657 000,00 EUR
114 000,00 EUR

Antud projekt toetab multidisiplinaarse teadusgrupi loomist, mis hakkab tegelema uusimate pooljuhtmaterjalide rakendamisega jõuelektroonikas. Projekti peaeesmärgiks on välja arendada pehmelülitusega galvaaniliselt isoleeritud alalispingemuundurite uus perekond. Uudsed alalispingemuundurid koostatakse voolu ja pinge toiteliste lülitusastmete (täissild, poolsild jne.) kombineerimisel. Kasutades uudseid kommutatsiooni algoritme ja pooljuhtmaterjale saavutatakse pehmelülitus ja madalad juhtivuskaod. Väljapakutavad kommutatsiooni algoritmid väldivad asjatut energiatsirkuleerimist toiteploki ja muunduri vahel. Need omadused võimaldavad ka muundurite paralleelühendust keskpinge rakendustes. Projekti käigus uuritakse uute alalispingemuundurite tööparameetreid, et selgitada välja juhtivuskadude edasised parendus- ja lülitussageduse tõstmisvõimalused. Projekt panustaks oluliselt jõuelektroonika arengusse taastuvenergeetika suunas.
This project will support establishment of the international multidisciplinary research group in the fields of advanced power electronics and applications of wide-bandgap semiconductors. The main goal of the project is to develop family of isolated DC/DC converters based on combination of current fed and voltage fed switching stages (half-bridge,bridge,etc.) featuring soft switching and low conduction losses owing to implementation of separated commutation and novel semiconductor materials. Proposed commutation algorithms avoid energy circulation between power supply and converter. This feature allows cascading of power converters without auxiliary circuits for medium voltage applications. Study on feasibility of converters with wide-bandgap power semiconductor devices should reveal possibilities of conduction losses improvement and switching frequency rise. Project will substantially contribute to the field of power electronics towards sustainable energy.
Võeti kasutusele uued juhtimisalgoritmid ja rakendati erinevates topoloogiates. Tulemuseks on uued pehmelülitusega voolu- ja pingetoitelised isoleeritud DC-DC muundurid. Transistori ja järjestikdioodi asendamine neljakvadrandilise lülitiga suurendas kasutegurit kuni 4% ja võimaldas saavutada kahesuunalise funktsionaalsuse. Kasutusele võeti muudetud juhtimisalgoritm, et säilitada pehmelülitus kahesuunalise energiavoo puhul. Testiti järgmisi alalisvoolumuundureid: täissild nelja neljakvadrandilise lülititiga, täissild ühe neljakvadrandilise lülitiga, kolmefaasiline versioon suure voolutugevusega rakendusele, monodrosseliga vastastaktmuundur ja kaksikdrosseliga vastastakmuundur. Uuriti ka kaskaadi võimalusi. Enamiku topoloogiate tööd uuriti eksperimentaalselt. Kasutades kaasaegset räni MOSFET tehnoloogiat saavutati jõuosa kasutegur kuni 97%. Lisaks uuriti uusi GaN HEMT transistore. Esmalt testiti transistore spetsiaalsel induktiiv-lülitusega katsestendil. Hiljem arendati välja spetsiaalne trükkplaat 100V ja 650V lülitite testimiseks. Tänu väga madala energiatarbele suurendati muunduri kasutegurit veelgi, eriti just kõrgemas sagedusalas. Teaduslikud tulemused avaldati 16. konverentsikogus (14 neist indekseeritud IEEE andmebaasis) ja kolmes IEEE-Transactions klassi ajakirjas (1 avaldatud, 1 vastu võetud ja 1. läbivaatamisel).