Напівпровідникові перетворювачі електроенергії  з високочастотними магнітними підсилювачами для інформаційних технологій

Володимир  Яськів; Ігор Домнін; Анна  Яськів

doi:10.25140/2411-5363-2025-3(41)-379-389

Автор(и)

Володимир Яськів Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя , Україна https://orcid.org/0000-0003-0043-3909
Ігор Домнін Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0002-9824-4403
Анна Яськів Економічний університет у Вроцлаві, Україна https://orcid.org/0000-0003-1806-1322

DOI:

https://doi.org/10.25140/2411-5363-2025-3(41)-379-389

Ключові слова:

напівпровідниковий перетворювач електроенергії; інформаційні технології; високочастотний магнітний підсилювач; прямокутна петля гістерезису; стабілізатор напруги; ефективність

Анотація

Розроблено та досліджено концепцію побудови енергетичного забезпечення засобів інформаційних технологій на основі напівпровідникових перетворювачів із високочастотними магнітними підсилювачами з високою якістю вихідних напруг, високим рівнем динамічних характеристик, високою ефективністю та надійністю, нижчою собівартістю.

Описано розроблений перетворювач електроенергії на вихідні параметри 5 В, 50 А для інформаційного табло. Представлено запропонований нерегульований високочастотний транзисторний інвертор (силовий автогенератор) для сумісної роботи з регуляторами напруги на основі високочастотних магнітних підсилювачів. Проведено експериментальне дослідження динамічних характеристик розробленого перетворювача. Використано запропонований метод зменшення втрат у силовому автогенераторі при побудові перетворювача електроенергії на вихідні параметри: 24 В, 10 А, коефіцієнт корисної дії його 92 %. Наведено методи підвищення ефективності енергетичного забезпечення інформаційних технологій за рахунок використання синхронного випрямлення та забезпечення режимів роботи польового транзистора замість зворотного діода у вихідному фільтрі у функції напруг дроселів насичення високочастотних магнітних підсилювачів без введення жодних додаткових зворотних зв’язків чи драйверів в їх схемотехніку. При цьому коефіцієнт корисної дії перетворювача на вихідні параметри 24 В, 15 А сягнув 95,7 %.

Посилання

Harada K., & Nabeshima T. (1988). Applications of magnetic amplifiers to high-frequency DC-to-DC converters. Proceedings of the IEEE, 4 (76), 355-361. https://doi.org/10.1109/5.4422.

Lee, J., Chen, D. Y., & Jamerson, C. (1988). Magamp postregulators: Practical design considerations to allow operation under extreme loading conditions. Proceedings of the IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC 1988), 368-376.

Jamerson, C., & Chen, D. Y. (1993). Magamp postregulators for symmetrical topologies with emphasis on half-bridge configuration. IEEE Transactions on Power Electronics, 8(1), 26-29.

Wen, C. C., Chen, C. L., Chen, W., & Jiang, J. (2001). Magamp post regulation for flyback converter. Proceedings of the IEEE Power Electronics Specialists Conference (PESC), 333-338. https://doi.org/10.1109/PESC.2001.954042.

Chen W., Han J., & Wen C. C. (2002). Bi-directional resetting scheme of the magamp post-regulator. In Proceedings of the IEEE Applied Power Electronics Conference, 838-842.

Chen C.-L., & Wen C.-C. (2005). Magamp application and limitation for multiwinding flyback converter. IEE Proceedings – Electric Power Applications, 3(152), 517-525. https://doi.org/10.1049/ip-epa:20040829.

Chen W., & Hui S. Y. (2011). A Dimmable Light-Emitting Diode (LED) Driver with Mag-Amp Postregulators for Multistring Applications. IEEE Transactions on Power Electronics, 6 (26), 1714-1722.

Austrin L. (2007). On Magnetic Amplifiers in Aircraft Applications. Royal Institute of Technology. Sweden. Elecromagnetic Engineering, School of Electrical Engineering.

Yao, W.-X., Hong, X.-Y., & Lu, Z.-Y. (2008). A novel current-sharing scheme based on magamp. Journal of Zhejiang University SCIENCE A, 9(8), 1150-1156. https://doi.org/10.1631/ jzus.A0720112.

Mam ano, B. (n.d.). Magnetic amplifier control for simple, low-cost, secondary regulation (SLUP129). Unitrode Corp. Retrieved from http://www.ti.com/lit/ml/slup129/slup129.pdf.

NASA Technical Reports Server (NTRS). (1993, March 1). Large space structures and systems in the space station era: A bibliography with indexes (Supplement 05) (NASA SP-7085(05), Document ID 19940009938). Retrieved from https://archive.org/details/NASA_NTRS_Archive_19940009938/ page/n145/mode/2up.

Yaskiv V., & Oleg Yurchenko. (2020). Unregulated Transistor Inverter for High-Frequency MagAmp Power Converters. Computational Problems of Electrical Engineering, 1(10), 45-50. https://doi.org/10.23939/jcpee2020.01.045.

Яськів, В. І., Юрченко, О. М., & Яськів, А. В. (2025). Синхронний випрямляч в імпульсному стабілізаторі постійної напруги на основі високочастотних магнітних підсилювачів. Технічна електродинаміка, 1, 35-41. https://doi.org/10.15407/techned2025.01.035.