Разработка и исследование прямоходового преобразователя напряжения для аппаратуры радиосвязи

DOI: 10.21293/1818-0442-2025-28-1-127-133

Скачать текст статьи в формате PDF

Скачать JATS xml

Аннотация: Работа посвящена особенностям разработки высокочастотного прямоходового преобразователя напряжения для аппаратуры радиосвязи. Рассмотрены основные способы реализации активного ограничения коммутационных перенапряжений при применении планарных трансформаторов и высокой частоте преобразования. При компьютерном моделировании обнаружены недостатки известных способов реализации активного клампа с управлением от обмотки трансформатора и предложены способы их устранения и уменьшения их влияния. Макетирование предложенных решений подтвердило их работоспособность и эффективность.

Ключевые слова: прямоходовой преобразователь, преобразователь для аппаратуры радиосвязи, активный кламп, планарный трансформатор, коммутационные перенапряжения, энергетическая эффективность

Библиография статьи:
Бартенев А. И. Разработка и исследование прямоходового преобразователя напряжения для аппаратуры радиосвязи / А. И. Бартенев, В. Д. Семенов // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2025. – Т. 28, № 1. – С. 127–133. DOI: 10.21293/1818-0442-2025-28-1-127-133

Авторы и правообладатели:

  • Бартенев А. И. , Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (Томск, Россия)
  • Семенов В. Д. , Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (Томск, Россия)

  • 1. Усов А. Синтезатор частот на основе ФАПЧ // Электронные компоненты. – 2017. – № 12. – С. 50–53.
  • 2. Белоусов О.А. Электропитание систем радиосвязи: учеб. пособие / О.А. Белоусов, Д.Ю. Муромцев. – Тамбов: ТГТУ, 2016. – 85 с.
  • 3. ГОСТ 30429–96. Совместимость технических средств электромагнитная. – Введ. 1998. – М.: Госстандарт России, 1998. – 31 с.
  • 4. Taranovich S. How to Reduce EMI in Switching Power Supplies // Electronic Design. – 2021 [Электронный ресурс]. – URL: https://www.electronicdesign.com/technolo-gies/power/ whitepaper/21171453/electronic-design-how-to-reduce-emi-in-switching-power-supplies, свободный (дата обращения: 08.05.2024).
  • 5. Верхулевский К. Планарные трансформаторы Payton Planar Magnetics для малогабаритных высоконадёжных применений // Силовая электроника. – 2015. – № 4. – С. 9–13.
  • 6. King B. Incorporating active-clamp technology to maximize efficiency in flyback and forward designs / B. King, D. Strasser // Power Supply Design Seminar. – 2010 [Элект-ронный ресурс]. – Режим доступа: https://e2e.ti.com/ cfs-file/_key/communityserver-discussions-components-files/ 234/slup262.pdf, свободный (дата обращения: 14.11.2024).
  • 7. Ghaderloo R.A. A high frequency active clamp forward converter with coreless transformer / R.A. Ghaderloo, A.P. Sirat, A. Shoulaie // 2023 North American Power Symposium (NAPS). – IEEE. – 2023. – Р. 1–6.
  • 8. Lee D.W. A high-power-density active-clamp converer with integrated planar transformer / D.W. Lee, J.H. Lim, D.I. Lee, H.S. Youn // Energies. – 2022. – № 15. – 5609 р.
  • 9. Gupta S. Analysis of resonant PWM active-clamp Cuk DC/DC converter / S. Gupta, S.K. Mazumder // IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC). – IEEE. – 2023. – Р. 2170–2176.
  • 10. Zhu B. Buck-based active-clamp circuit for current-fed isolated DC-DC converters / B. Zhu, H. Wang, Y. Zhang, S. Chen // IEEE Transactions on Power Electronics. – 2021. – Vol. 37, No. 4. – P. 4337–4345.
  • 11. Tran T.N.T. Development of Active-Clamp Flyback Converter for Improving Light Load Efficiency / T.N.T. Tran, H.Y. Xu, J.M. Wang // IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics. – 2024. – Vol. 12, No. 3. – P. 2456–2469.
  • 12. Бартенев А.И. Анализ эффективности применения активного клампа во вторичной цепи прямоходового преобразователя с синхронным выпрямителем / А.И. Бартенев, Н.С. Легостаев // Междунар. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Научная сессия ТУСУР‒2020», 13–30 мая 2020 г.: в 3 ч. – Томск: В-Спектр, 2020. – Ч. 1. – С. 175–178.
  • 13. Бартенев А.И. Исследование помехоэмиссии прямоходового преобразователя с синхронным выпрямителем и активным клампом во вторичной цепи / А.И. Бартенев, Н.С. Легостаев // Матер. междунар. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Научная сессия ТУСУР‒2020», 13–30 мая 2020 г.: в 3 ч. – Томск: В-Спектр, 2020. – Ч. 1. – С. 178–180.
  • 14. Бартенев А.И. Пути повышения энергетической эффективности обратноходового преобразователя / А.И. Бартенев, В.Д. Семенов, Н.С. Легостаев // Электронные средства и системы управления: матер. докладов междунар. науч.-практ. конф.: в 2 ч. – Томск: В-Спектр, 2020. – Ч. 1. – С. 180–183.
  • 15. Патент № 2743574 Российская Федерация, МПК Н 02 М 3/335 (2006.01). Прямоходовой преобразователь с синхронным выпрямлением и активным ограничением перенапряжений: № 2020129889: заявл. 10.09.2020: опубл.: 20.02.2021 / Бартенев А.И., Бартенев Д.И., Суслов А.Г. – 12 с.
  • 16. Xiong Y., Ke Z., Zhang A.J. Active snubber for synchronous rectifier. Patent US, No. 6 771 521, 2004. – 18 c.
Адрес редакции

  634050, г. Томск, пр. Ленина, 40, МК, каб. 310/2

  (3822) 701-582, внутр.: 1456

  journal@tusur.ru