РАЗРАБОТКА КОМПЬЮТЕРНОЙ МОДЕЛИ ИСТОЧНИКА ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ ЕМКОСТНОГО НАКОПИТЕЛЯ

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.

емкостной накопитель, стабилизатор напряжения, скважность, моделирование, дроссель, ключ, модель, электрическая энергия

1. Приходько В. М. Оценка интегральных характеристик электропотребления в судовых электроэнергетических системах с полупроводниковыми преобразователями / В. М. Приходько, И. В. Приходько // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2017. - Т. 9. - № 4. - С. 838-848. DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-4-838-848.

2. Григораш О. В. Стабилизаторы напряжения постоянного тока / О. В. Григораш, М. А. Попучиева // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2017. - № 129. - С. 1043-1056. DOI: 10.21515/1990-4665-129-074.

3. Баранов А. М. Сравнительный анализ современных стабилизаторов напряжения / А. М. Баранов // NovaInfo.Ru. - 2016. - Т. 2. - № 49. - С. 15-18.

4. Икромов М. М. Обзор стабилизатора напряжения на основе транзисторов в системах электроснабжения / М. М. Икромов, М. Я. Ибайдуллаев, Р. Ч. Каримов // Universum: технические науки. - 2021. - № 4-4 (85). - С. 89-92. DOI: 10.32743/UniTech.2021.85.4-4.89-92.

5. Григорьев А. В. Решение проблемы электромагнитной совместимости в электроэнергетических системах с полупроводниковыми преобразователями / А. В. Григорьев // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2021. - Т. 13. - № 5. - С. 753-763. DOI: 10.21821/2309-5180-2021-13-5-753-763.

6. Межаков О. Г. Математическая модель понижающего преобразователя напряжения / О. Г. Межаков // Молодой ученый. - 2015. - № 5 (85). - С. 171-176.

7. Norkhadzhayevich R. A. Operating mode of the stabilizer of current on active and inductive loading / R. A. Norkhadzhayevich, K. R. Choriyevich // European science review. - 2015. - № 9-10. - С. 140-143.

8. Choriyevich K. R. Research of the stabilizer of current taking into account the highest harmonicas in systems of power supply / K. R. Choriyevich // European science review. - 2015. - № 9-10. - С. 144-146.

9. Приходько В. М. Резонансные явления в электроэнергетических системах с полупроводниковыми преобразователями при питании судов с берега / В. М. Приходько, М. Л. Ивлеев, И. В. Приходько // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2013. - № 3. - С. 28-34.

10. Балыкшов А. Ионисторы / А. Балыкшов // Электронные компоненты-Украина. - 2005. - № 11. - С. 91-97.