PRZEWODNICZĄCY I RADA DYSCYPLINY AUTOMATYKI, ELEKTRONIKI I ELEKTROTECHNIKI AKADEMII GÓRNICZO-HUTNICZEJ im. ST. STASZICA W KRAKOWIE |
|
---|---|
zapraszają na publiczą dyskusję nad rozprawą doktorską mgr inż. Grzegorza Oleszka |
|
Comprehensive methodology for emission level prediction from magnetically coupled nonlinear circuits in automotive | |
Termin: | 5 lipca 2022 roku o godz. 10:00 |
Miejsce: | spotkanie w formie online, link do spotkania: https://www.eaiib.agh.edu.pl/GrzegorzOleszek/ |
PROMOTORZY : | dr hab. inż. Łukasz Śliwczyński, Wydział Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji, Instytut Elektroniki, AGH |
dr hab. inż. Cezary Worek, prof. uczelni, Wydział Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji, Instytut Elektroniki, AGH | |
RECENZENCI: | prof. dr hab. inż. Ryszard Romaniuk, Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych, Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska |
prof. dr hab. inż. Jan Sroka, Instytut Elektrotechniki Teoretycznej i Systemów Informacyjno - Pomiarowych, Politechnika Warszawska | |
dr hab. inż. Sławomir Hausman, prof. uczelni, Wydział Elektrotechniki, Elektroniki, Informatyki i Automatyki, Instytut Elektroniki, Politechnika Łódzka | |
Z rozprawą doktorską i opiniami recenzentów można się zapoznać w Czytelni Biblioteki Głównej AGH, al. Mickiewicza 30 |
mgr inż. Grzegorz Oleszek
Rozwój modułów elektronicznych używanych w pojazdach samochodowych wymaga wielu etapów weryfikacji, których znaczącą część stanowią testy kompatybilności elektromagnetycznej EMC. Przy ograniczonym dostępie do zasobów laboratoryjnych i krótkich terminach realizacji zapewnienie zgodności z wymaganiami jest znaczącym wyzwaniem dla zespołu projektowego. W tym względzie posiadanie wspomagającej metody umożliwiającej rzetelne przewidywanie poziomu zaburzeń promieniowanych we wczesnej fazie projektowania jest uzasadnione.
Zaproponowana metoda badawcza umożliwia analizę sprzężonych magnetycznie obwodów rezonansowych reprezentowanych przez cewki indukcyjne i współpracujące z nimi komponenty, w tym nieliniowy układ AFE (Analog Front End) stanowiący obciążenie części wtórnej obwodu. Nieliniowości tego układu analizowano uwzględniając jego selektywny charakter pracy (typowo 125 kHz) oraz silne wysterowanie dochodzące do 20 Vpp. Amplitudy i fazy wzbudzonych sygnałów harmonicznych określono w zakresie częstotliwości od 100 kHz do 1,8 MHz wykorzystując dedykowaną metodę kompensacyjną. Bazowała ona na dwóch zsynchronizowanych fazowo generatorach sinusoidalnych, z których jeden stanowił pobudzenie układu AFE, zaś drugi umożliwiał indywidualną eliminację wybranego sygnału harmonicznego z widma częstotliwości stanowiącego odpowiedź układu. Dzięki użyciu analizatora widma jako wskaźnika zera możliwe było uzyskanie dużej dokładności określenia impedancji układu AFE (przy częstotliwości pobudzenia) oraz amplitud i faz sygnałów harmonicznych. Na bazie uzyskanych charakterystyk częstotliwościowych, zależnych od aktualnego poziomu wzbudzenia, skonstruowano modele symulacyjne opisane zestawem nieliniowych równań różniczkowych oraz wielkosygnałowymi parametrami X. Sprzężenie magnetyczne w obwodzie przeanalizowano dla dowolnej orientacji cewek w przestrzeni, w konfiguracji zawierającej cewkę powietrzną oraz cewkę z prętowym rdzeniem ferromagnetycznym. W tym celu skorzystano z metod analitycznych oraz symulacji 3D, których wyniki zweryfikowano wykorzystując dedykowany zestaw pomiarowy. Potwierdzono poprawność przyjętej metodologii w analizowanym zakresie częstotliwości, jednocześnie uzyskując znaczący wzrost szybkości obliczeń, bez istotnej utraty jakości i dokładności modelu.
Stosując analityczną metodę balansu harmonicznych oraz modele cewek i układu AFE wyznaczono planarny rozkład prądów i napięć w obwodzie. Na jego podstawie zdefiniowano korzystny (pod względem poziomu dominującej trzeciej harmonicznej) zakres pracy całego obwodu, który następnie zweryfikowano pomiarami w komorze ALSE. Jednocześnie skonstruowano równoważny model symulacyjny układu pomiarowego zgodnego z normą CISPR 25, na bazie którego estymowano poziom zaburzeń promieniowanych. Finalnie uzyskano zbieżność prognozowanych poziomów z pomiarami lepszą niż +/-6 dB, co stanowi potwierdzenie tezy niniejszej pracy. Przenalizowano również trzy pytania badawcze, z których każde znalazło właściwe umocowanie w wykonanych badaniach i uzyskało potwierdzającą odpowiedź.
Praca doktorska
Recenzje
Publikacje doktoranta związane z dysertacją:
.