В статье рассмотрена работа емкостных электронных накопителей высокой удельной мощности в режиме разряда через бустерный стабилизатор напряжения. Данное техническое решение предложено в виде отдельного источника постоянного напряжения, позволяющего применять его в автономных системах, имеющих альтернативный способ получения энергии. Проанализирована также работа различных бустерных стабилизаторов напряжения, основу работы которых составляют транзисторные ключи. Определены особенности работы повышающего стабилизатора напряжения и недостатки различных схемных решений по стабилизации выходного напряжения на импульсных источниках. Подробно рассмотрена элементная база предложенного схемного решения и описана физическая взаимосвязь между элементами схемы. Предложено техническое решение совместной работы емкостного источника питания высокой удельной мощности через импульсный стабилизатор напряжения. Разработана математическая модель емкостного накопителя электрической энергии и повышающего стабилизатора напряжения на базе транзисторных ключей. На основании математической модели разработана и исследована имитационная модель предложенной системы в среде моделирования MATLAB. Исследованы характеристики зависимости выходного напряжения от времени работы, а также ток нагрузки. Выявлен положительный эффект совместной работы источника и стабилизатора напряжения на активную нагрузку. Даны рекомендации по применению таких систем. Сделаны обобщенные выводы, касающиеся проведенного исследования.
The operation of capacitive electronic storage devices of high power density in the discharge mode through a booster voltage regulator is discussed in the paper. This technical solution is proposed as a separate DC voltage source, which allows it to be used in the autonomous systems that have an alternative way of generating energy. The various booster voltage stabilizers operation, the basis of which is transistor switches, is also analyzed. The features of a step-up voltage regulator operation and the shortcomings of various circuit solutions for stabilizing the output voltage on pulsed sources are determined. The element base of the proposed circuit solution is considered in detail and the physical relationship between the elements of the circuit is described. A technical solution for the joint operation of a capacitive power source of high power density through a switching voltage stabilizer is proposed. A mathematical model of a capacitive electric energy storage device and a step-up voltage regulator based on transistor switches has been developed. Based on the mathematical model, a simulation model of the proposed system was developed and studied in the MATLAB modeling environment. The characteristics of the output voltage dependence on the operating time, as well as the load current, are investigated. The positive effect of the source and the voltage stabilizer joint work on the active load is revealed. Recommendations on the use of such systems are given. Generalized conclusions concerning the conducted research are made.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.