Tentin tekstisisältö

DEE-34106 Converter dynamics and EMC - 31.10.2017

Tentin tekstisisältö

Teksti on luotu tekstintunnistuksella alkuperäisestä tenttitiedostosta, joten se voi sisältää virheellistä tai puutteellista tietoa. Esimerkiksi matemaattisia merkkejä ei voida esitää oikein. Tekstiä käytetään pääasiassa hakutulosten luomiseen.

Alkuperäinen tentti
Cunt peltotala Es MW. 4

Tampere University of Technology —DEF-34106 Converter Dynamics and EMC 31.10. 2017

Electrical Energy Engineering

Teuvo Suntio Programmable calculator allowed 5 guestions/ä 6 pts

Fig. 1 shows an electrical eguivalent circuit representing the dynamics of DDR-controlled
second-order switched-mode converters operating in CCM. Define symbolically based on

Fig. 1 a) Z,, (i.e., %,/i), b) Z,, (i.e., %, /i,), and €) G, (i.e., V, /%, ). Each correct

answer gives 2 pts.

Ouestion 1.

 

Fig. 1

 

Fig. 2 shows the measured input impedances of a DDR-controlled buck converter eguipped

Ouestion 2.
with an LC input filter (Z,).

a) Isthe converter stable? (Justify your answer)
b) What is the approximate crossover freguency of the output-voltage feedback loop?
€) The open-loop input impedance (Z, ,), and the LC-filter output impedance (Z,)

overlaps as visible in the figure. What effect this overlap has in the converter?

Each correct answer gives 2 pts.

 

 

 

 

 

 

  

 

 

5

S

v

S

2

=

D

S

= 1 2 3 4
10 10 10 10

Freguency (Hz)

90

8

2 of

g insse

a

E

a
10" 10? 105 10f

Freguency (Hz)

Fig. 2

13)
Tampere University of Technology —DFF-34106 Converter Dynamics and EMC 31.10. 2017
Electrical Energy Engineering

Teuvo Suntio

Ouestion 3.

Ouestion 4.

Programmable calculator allowed 5 guestions/ ä 6 pts

A typical complementary sensitive function (T(s)) of a closed-loop system can be given by
according to Eg. (1).

2

T(s$="3 (1)

s +820, + 07
a) Explain the meaning of £ and &,.

b) Derive the expression for the loop gain Z(s) based on Eg. (1).
e) 1£ 260, <O0 then how many RHP poles will exist in the system?

Each correct answer will give 2 pts.

If we know that the set of transfer functions (i.e., G parameters) of the converter in Fig. 3a

can be given by
in | [0 78 GS]
ja] n 0 Cal; (2)
”, Ga -Z5 Gall -
d

then compute the corresponding set of transfer functions (i.e., Y parameters) representing the
dynamics of the converter in Fig. 3b according to

[äi] [W mo a].
[]-[X -Yl i] : 9)

NEN

=

The power stage of the converter is the same all the time.

 

 

L Output LA

Fig. 3 — VF-converter (a) voltage-output mode, and (b) current-output mode.

 

 

Each correct transfer function will give 1 pt.

23)
Tampere University of Technology —DEE-34106 Converter Dynamics and EMC 31.10.2017
Electrical Energy Engineering
Teuvo Suntio Programmable calculator allowed 5 guestions/ & 6 pts

Ouestion 5. — Fig. 4 shows the Bode plot of the open-loop output impedance of a buck converter. Its
analytic form is given in Eg. (4).

a) Estimate the values of L, C, x; , and 7. based on Fig. 4 (Each correct value gives 1 pt)
b) What is the characteristic impedance of this circuit and what is its value? (2 pts)

2. I. (n + sL)1+ sr;C) (4)
LC pyshittj 1

s +s =
L LC

20 " " T r E "

 

Magnitude (dB)

 

 

 

 

 

 

90 F r ; : / r n
> 45+t 4
S
g
E 45t J

-90 £ i N ; A | J
101 407 405 010 405105 10107
Freguency (Hz)
Fig. 4

33)


Käytämme evästeitä

Tämä sivusto käyttää evästeitä, mukaanlukien kolmansien puolten evästeitä, vain sivuston toiminnan kannalta välttämättömiin tarkoituksiin, kuten asetusten tallentamiseen käyttäjän laitteelle, käyttäjäistuntojen ylläpitoon ja palvelujen toiminnan mahdollistamiseen. Sivusto kerää käyttäjästä myös muuta tietoa, kuten käyttäjän IP-osoitteen ja selaimen tyypin. Tätä tietoa käytetään sivuston toiminnan ja tietoturvallisuuden varmistamiseen. Kerättyä tietoa voi päätyä myös kolmansien osapuolten käsiteltäväksi sivuston palvelujen tavanomaisen toiminnan seurauksena.

FI / EN