Analysis and design of a voltage regulator based on an AC-to-AC converter
Date
2003-04
Authors
Van Schalkwyk, Christine
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Stellenbosch : Stellenbosch University
Abstract
ENGLISH ABSTRACT: This thesis discusses the analysis and design of a voltage regulator based on
an AC-to-AC converter. A background study was performed on the best
topology for the purpose. The chosen topology was analysed and the
converter was designed in detail. A voltage sign-detector and an over-current
detector were designed and built. They were used for control and protection.
Three methods of control were investigated. The first was a slow but reliable
method of computing the RMS value of the input voltage and then using that
value and the RMS value of the desired output voltage to compute the duty
ratio of the converter. The second method was fast and is an open-loop
control method, where the measured input voltage and a reference value of
the desired output voltage are used to compute the duty ratio. The third
method is a closed-loop control method in which the input voltage, output
voltage and the same reference values used in the second method are used
to compute the duty ratio. All of these methods were implemented and tested.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Hierdie tesis bespreek die analise en die ontwerp van 'n spannings reguleerder wat gebaseer is op 'n WS-na-WS omsetter. 'n Ondersoek was ingestelom die beste topologie te vind vir die doel. Die topologie wat gekies is, is toe geanaliseer en die omsetter is in detailontwerp. 'n Spannings-tekendetektor baan as ook 'n oorstroombeskermings baan was ontwerp en is gebou. Hierdie bane word gebruik vir die beheer en die beveiliging van die stelsel. Daar is drie metodes van beheer wat ondersoek is. Die eerste metode is stadig, maar betroubaar. Die metode bereken die WGK waarde van die intree spanning en gebruik dan die waarde en die WGK van die gewenste uittree spanning om die diens siklus van die omsetter uit te werk. Die tweede metode van beheer is vinnig en is 'n oop-lus metode van beheer. Hierdie metode maak gebruik van die gemete intreespanning en 'n verwysing van die gewensde uittree spanning om die dienssiklus uit te werk. Die derde metode is 'n geslote-lus beheer wat van die gamete intreespanning, die gemete uittreespanning en die verwysing soos die in die tweede beheermetode gebruik maak on die diens siklus uit te werk. AI die metodes was geimplementeer en getoets.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Hierdie tesis bespreek die analise en die ontwerp van 'n spannings reguleerder wat gebaseer is op 'n WS-na-WS omsetter. 'n Ondersoek was ingestelom die beste topologie te vind vir die doel. Die topologie wat gekies is, is toe geanaliseer en die omsetter is in detailontwerp. 'n Spannings-tekendetektor baan as ook 'n oorstroombeskermings baan was ontwerp en is gebou. Hierdie bane word gebruik vir die beheer en die beveiliging van die stelsel. Daar is drie metodes van beheer wat ondersoek is. Die eerste metode is stadig, maar betroubaar. Die metode bereken die WGK waarde van die intree spanning en gebruik dan die waarde en die WGK van die gewenste uittree spanning om die diens siklus van die omsetter uit te werk. Die tweede metode van beheer is vinnig en is 'n oop-lus metode van beheer. Hierdie metode maak gebruik van die gemete intreespanning en 'n verwysing van die gewensde uittree spanning om die dienssiklus uit te werk. Die derde metode is 'n geslote-lus beheer wat van die gamete intreespanning, die gemete uittreespanning en die verwysing soos die in die tweede beheermetode gebruik maak on die diens siklus uit te werk. AI die metodes was geimplementeer en getoets.
Description
Thesis (MScEng)--University of Stellenbosch, 2003.
Keywords
Electric current converters, Voltage regulators, Dissertations -- Electrical engineering, Theses -- Electrical engineering