Środowisko symulacji zasilaczy impulsowych z miękką komutacją
Zasilacze impulsowe realizują tę samą funkcję co inne typy zasilaczy, czyli przekazują odpowiednią moc ze źródła do odbiornika, dokonując przy tym niezbędnego przekształcenia parametrów elektrycznych. Dodatkowo zawierają one jednak regulator przełączający, który zapewnia maksymalną sprawność przetwarzania prądu poprzez minimalizację strat rozpraszania. Zasilacze impulsowe są lżejsze i mniejsze od zasilaczy z regulacją liniową. Zasilacze rezonansowe wykorzystują miękką komutację, co pozwala uzyskać wyższą częstotliwość przełączania, a tym samym zmniejszyć rozmiary filtra i transformatora, obniżyć koszty i skrócić czas stabilizacji. Są one coraz częściej używane, lecz trudniejsze w optymalizacji od przetwornic z twardą komutacją. Naukowcy zainicjowali finansowany ze środków UE projekt RPC-HVTS-DCS w celu stworzenia środowiska symulacji do projektowania zasilaczy rezonansowych przeznaczonych do układów testów wysokiego napięcia, programowalnych źródeł prądu stałego i dwukierunkowych przetwornic wysokiego napięcia. Układy testów wysokiego napięcia są powszechnie używane do sprawdzania kabli zasilających, zwojów generatorów i innych komponentów. Programowalne źródła prądu stałego są wszechobecne w laboratoriach i zautomatyzowanych instalacjach testowych, umożliwiając emulację zasilania z baterii, paneli fotowoltaicznych itp. Dwukierunkowe przetwornice wysokiego napięcia są coraz częściej stosowane w kolejnictwie, pojazdach hybrydowych, układach odzyskiwania energii i zastosowaniach kosmicznych. Naukowcy opracowali specyfikacje do zastosowań zidentyfikowanych w ramach projektu i porównali skuteczność dostępnych technologii przetwornic rezonansowych w poszczególnych zastosowaniach. Po zdefiniowaniu strategii modulacji i odpowiednich topologii systemu możliwe było stworzenie modelowego środowiska projektowania wspomaganego komputerowo (CAD). System posłużył następnie do zaprojektowania trzech układów demonstracyjnych, które poddano testom w celu porównania zamodelowanych wyników z pomiarami. Zbieżność wyników zamodelowanych i doświadczalnych potwierdziła poprawność środowiska projektowego. Zaprojektowane systemy miały lepsze parametry od istniejących konstrukcji pod względem poboru mocy i dynamiki. Tym samym projekt RPC-HVTS-DCS stworzył nowatorskie środowisko CAD do projektowania i optymalizacji przetwornic rezonansowych do zaawansowanych i niezawodnych źródeł prądu stałego, przezwyciężając trudności stwarzane przez wyjątkowo duży zakres wyjściowy. Oczekuje się, że wyniki pozwolą zmniejszyć koszty, obniżyć poziom wymaganych kwalifikacji i skrócić czas wprowadzania produktów na rynek. Powinno to zwiększyć konkurencyjność europejskich małych i średnich przedsiębiorstw (MŚP) działających w tym obszarze.
