Моделирование электронных характеристик силовых транзисторов и фотоэлектрических преобразователей в линейно- гиперболической аппроксимации
|
СтатусДиссертация была зашищена 4 февраля 2011Утверждена Национальным Советом 31 марта 2011 Автореферат – 0.34 Mb / на румынском – 0.38 Mb / на русском |
Ключевые слова
Солнечная батарея, транзистор, вольт- амперная характеристика, аппроксимация, расчет режима, проективная геометрия, режим максимальной мощностиАннотация
Структура диссертации: введение, пять глав, общие выводы и рекомендации, библиография - 101 источников, 170 страниц основного текста, 5 таблиц и 85 рисунков.
Количество публикаций по теме:
полученные результаты опубликованы в 18 научных работах и 2 патентах.Область исследования: силовая электроника.
Цель данной научной работы: исследование и разработка удобной аппроксимации паспортных вольт – амперных характеристик ВАХ транзисторов, солнечных батарей СБ и метода оценки эффективности их режимов, используемых при разработке устройств силовой электроники.
Задачи исследования: обосновать определение отклонения и сопоставления эффективности режимов для активных двухполюсников с линейными ВАХ; для активных двухполюсников с нелинейными ВАХ на примере предложенного квазирезонансного преобразователей напряжения; развить подобие ВАХ полупроводниковых приборов и предложенного квазирезонансного преобразователя напряжения для единого описания и расчета системы электропитания; разработать базовый подход, дающий широкий класс удобных для инженерной практики зависимостей для описания ВАХ различных полупроводниковых приборов, разработать модели аппроксимации ВАХ различных транзисторов; применить полученные результаты к оценке эффективности режимов СБ.
Научная новизна и оригинальность настоящего исследования состоит в: применение методов проективной геометрии к анализу режимов электрических цепей; обоснование модели эквивалентного генератора квазирезонансного преобразователя напряжения как активного двухполюсника с самоограничением тока; базовом подходе для получения широкого класса выражений для представления различных характеристик на основе ВАХ активного двухполюсника с самоограничением тока; применение и развитие подобия характеристик квазирезонансного преобразователя напряжения и таких полупроводниковых приборов, как транзисторы и СБ.
Теоретическая и практическая значимость работы состоит в: применение нового
математического аппарата в теории электрических цепей, развитие моделей активных
двухполюсников, классификации типовых ВАХ и характерных режимов; едином и
обоснованном описание характеристик и эффективности режимов преобразователей
напряжения, транзисторов и СБ; простых методиках расчета (прямой аналитический
расчет) режимов преобразователей напряжения, транзисторов и СБ; методиках оценки
эффективности режимов в виде отклонения от режима максимальной мощности СБ,
преобразователя напряжения; возможном применение простых микроконтроллеров для
организации прямого цифрового управления системами электропитания.
Содержание
- 1.1. Построение и особенности режимов систем электропитания на основе фотоэлектрических преобразователей
- 1.2. Принципы моделирования и аппроксимации
- 1.3. Недостатки экспоненциальной модели солнечной батареи
- 1.4. Упрощенные модели ВАХ солнечной батареи
- 1.5. Типовые модели ВАХ транзисторов
- 1.6. Подобие характеристик полупроводниковых приборов, ламповых приборов и амплитудных характеристик усилителей мощности.Концепция управляемого динамического насыщения
- 1.7. Сопоставления энергетической эффективности солнечных батарей и транзисторов как активных электрических цепей
- 1.8. Выводы к главе 1
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И СРАВНЕНИЕ РЕЖИМОВ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ ПОДХОД
- 2.1. Определение режимов активного двухполюсника на основе проективной геометрии
- 2.2. Симметрии режима по мощности активного двухполюсника
- 2.3. Отклонение режима по КПД как группа гиперболических поворотов
- 2.4. Режимы регулируемых преобразователей напряжения с источником питания ограниченной мощности. Проявление конформной геометрии
- 2.5. Выводы к главе 2
3. ПОДОБИЕ ВОЛЬТ- АМПЕРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК DC-DC ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ
- 3.1. Квазирезонансный преобразователь с самоограничением тока нагрузки
- 3.2. Эквивалентный генератор квазирезонансного преобразователя как активного двухполюсника
- 3.3. Отклонение от режима максимальной мощности как группа гиперболических поворотов
- 3.4. Выражение ВАХ для всей области изменения напряжения нагрузки
- 3.5. Базовый подход к описанию ВАХ транзисторов
- 3.6. Выводы к главе 3
4. АППРОКСИМАЦИЯ ВОЛЬТ - АМПЕРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И РЕЖИМЫ НАГРУЗКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ
- 4.1. Модели вольт – амперных характеристик транзисторов
- 4.2. Удобная модель вольт – амперной характеристики фотоэлектрических преобразователей
- 4.3. Отклонение от режима максимальной мощности солнечной батареи
- 4.4. Выводы к главе 4
5. ЭМПИРИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЛИНЕЙНО - ГИПЕРБОЛИЧЕСКОЙ АППРОКСИМАЦИИ ВОЛЬТ - АМПЕРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ С p-n ПЕРЕХОДОМ
- 5.1. Особенности известных моделей ВАХ диода с p–n переходом
- 5.2. Связь параметров линейно-гиперболической аппроксимации с параметрами экспоненциальной модели ВАХ диода
- 5.3. Связь параметров эмпирической и формальной аппроксимации ВАХ солнечной батареи
- 5.4. Связь параметров гиперболической аппроксимации с параметрами экспоненциальной модели ВАХ биполярного транзистора
- 5.5. Выводы к главе 5
Официальные оппоненты
- Teodor Şişianu
доктор хабилитат, профессор - Dmitrii Maevschii
dr. în teh., conf. univ., Universitatea Politehnică Naţională din Odesa
Члены Ученого Совета
- Ion Tighineanu, председатель
доктор хабилитат, профессор, Институт математики и информатики - Sofia Donu, секретарь
доктор, доцент - Sergiu Dimitrachi, член
доктор хабилитат, профессор - Efim Badinter, член
доктор, доцент - Sergiu Railean , член
доктор, доцент
Диссертации
