Разработка схемотехнических решений источников вторичного электропитания для светодиодных систем освещения и электронной техники мощностью до 300 Вт

Объект исследования - резонансный контур, работающий в силовой цепи электронного ключевого элемента высокочастотного резонансного преобразователя напряжения. Цель исследования - разработка способа комбинирования новых и известных схемотехнических решений и определения параметров компонентов и режимов работы импульсных преобразователей постоянного тока таким образом, чтобы обеспечить постоянный стабильный ток на выходе при фиксированной мощности нагрузки без снижения КПД по сравнению с традиционными аналогами, при этом использовать пленочный конденсатор минимально возможной емкости в качестве буферного накопителя на входе преобразователя напряжения. Проведены исследования топологии однотактного преобразователя напряжения с гальванической развязкой по схеме, называемой «косой мост» с использованием резонансного режима работы. Выполнены экспериментальные и теоретические исследования коммутационных режимов полупроводниковых диодных и транзисторных ключей с учетом элементов введенного резонансного контура и паразитных компонентов всей силовой части, главным образом емкостей переходов полупроводниковых силовых компонентов. Полученная в ходе работы математическая модель в достаточной мере описывает основные процессы в силовой части преобразователя напряжения внутри одного цикла преобразования, что подтверждается высокой степенью совпадения результатов эксперимента с результатами моделирования. С использованием полученной модели и понимания процессов переключения ключевых элементов в цепи резонансного контура была разработана инженерная методика оптимизации параметров компонентов резонансного контура. По результатам исследований изготовлены два опытных образца с одинаковыми параметрами за исключением того, что параметры резонансного контура одного из них были подобраны по предложенной методике. Приведены экспериментально снятые характеристики и параметры каждого из образцов.