I nte rna t io na l J o urna l o f   P o w er   E lect ro nics   a nd   Driv Sy s t e m   ( I J P E DS )   Vo l.   7 ,   No .   4 Dec em b er   201 6 ,   p p .   1 2 2 1 ~ 1 2 2 7   I SS N:  2088 - 8 694 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p ed s . v7 i 4 . pp 1 2 2 1 - 1227           1221       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JP E DS   E lectr ic   P o w er   C o nv erte r   w ith   a   W ide   I npu t   V o l tag e   R a ng e       K . O .   K ho k hlo v 1 ,   G . K .   K ho kh lo v 2 ,   A. V.   I s hchen k o 3 ,   A. N.   Chere pa no v 4 ,   A. S.   Na ro no v 5   1 , 2, 3, 4   De p a rtm e n t   o f   Ex p e rime n tal  P h y sic s,  Ura F e d e ra Un iv e rsit y   S c ien ti f ic an d   P ro d u c ti o n   A ss o c iatio n   o f   A u to m a ti c s Na m e d   a f ter  A c a d e m icia n   N.A .   S e m i k h a to v       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   A p r   5 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   No v   1 0 ,   2 0 1 6   A cc ep ted   No v   22 ,   2 0 1 6       T h e   e lec tri c   p o we c o n v e rter  f o d o w n h o le  tele m e tr y   s y ste m o f   o il - we ll   p u m p in c lu d e   a   d o w n h o le  b lo c k   c o n n e c ted   to   th e   p u m p   th a t   c o n tain s   e lec tro n ic  c ircu it re q u ired   f o th e   o p e ra ti o n   o f   th e   m o to p u m p   se n so rs     a n d   tran sm issio n   o f   d a ta  a b o u t   t h e ir  c o n d it i o n   to   th e   su rf a c e   a re   d e sc rib e d .     A   fe w   m e th o d o f   e lec tri c   p o we r   c o n v e rsio n   f o th is  p u rp o se   a re   c o n sid e re d .   T h e   c ircu it   c o n tain e d   tw o   ste p o f   v o lt a g e   c o n v e rti n g   a r e   p ro p o se d .     T h e   e lec tri c a sc h e m e   o f   th is  m e th o d   is  c o n si d e re d   in   th e   a rti c le.   P r o p o se d   d e c isio n a re   si m u late d   a n d   v e ri f ied   e x p e ri m e n tall y .   T h e   in p u h ig h   su p p ly   v o lt a g e   ra n g e   ( 200 - 4 2 0 0   V )   w it h o u l o ss   o f   e ff icie n c y   (e v e n   te m p o ra ry )   w a s   o b tai n e d . T h e   re su lt o f   si m u latio n   a n d   e x p e ri m e n tal  stu d ies   h a v e   s h o w n   v e r y   c lo se   re su lt s .   K ey w o r d :   Half - b r id g in v er ter   P ar am etr ic  li m iter   P o w er   s u p p l y   P u ls e - w id m o d u latio n   T elem etr y   s y s te m s   Co p y rig h ©   201 6   In s t it u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   A le k s e y   I s h ch e n k o   Dep ar te m en t o f   E x p er i m e n tal  P h y s ic s ,   Ur al  Fed er al  Un iv er s it y   n a m e d   af ter   th f ir s t   P r esid en t o f   R u s s ia  B . N. Yeltsi n ,   6 2 0 0 0 2 ,   1 9 Mir Stre et E k ater in b u r g R u s s ia .   E m ail:  a - v - i @ m ail. r u       1.   I NT O DU CT I O N   I n   s p ite  o f   t h lar g v o lu m e s   o f   m in in g   o p er atio n s   in   t h wo r ld   th m an y   p r o b le m s   ar s t ill  r e m ai n s   u n s o lv ed   in   t h f ie ld   o f   o il  ex tr ac tin g .   P ar ticu lar l y   t h h ig h - q u al it y   h ar d w ar co n d it io n   m o n i to r in g   o f   s u b m er s ib le  b o r eh o le  p u m p s   an d   d r iv es  is   s er io u s   p r o b lem   f o r   th co n ti n u atio n   o f   t h o il  an d   g as  in d u s tr y   p r o g r ess .   T h m ai n   tec h n iq u f o r   d ata  tr an s m i s s io n   f r o m   t h b o r eh o le  is   p o w er - l in co m m u n icatio n   tech n iq u w h ic h   is   to   ca r r y   co m m u n icatio n   s ig n al s   o v er   p o w er - tr an s m is s io n   co n d u ct o r s .   Gen er all y ,   t h mo tiv a tio n   u s i n g   t h is   tec h n iq u is   to   u tili ze   ex is ti n g   co n d u ct o r   in f r astru ct u r es  r ath er   th a n   d ed icate d   d ata   lin es   to   m in i m ize  e x p en d it u r [ 1 - 2 ] .   A s   r u le,   th d o w n h o le  tele m etr y   s y s te m s   ( DHT S)  o f   o il - w ell  p u m p s   in cl u d e   d o w n h o le  b lo ck   co n n ec ted   to   th p u m p   t h at  co n ta in s   ele ctr o n ic  cir cu it s   r eq u ir ed   f o r   th o p er atio n   o f   th e   m o to r   p u m p   s e n s o r s   an d   tr an s m is s io n   o f   d ata  ab o u th eir   co n d itio n   to   th s u r f ac [ 3 - 5 ] .   Fo r   r eso u r ce - s av i n g   in   t h d e v elo p m e n t o f   d o w n h o le  tele m etr y   s y s te m s   an d   d o wn h o le  eq u ip m e n t   f o r   p o w er   s u p p ly   o f   p o w er   u n it s   an d   tr an s m is s io n   o f   d ata   ab o u th e   s y s te m   co n d itio n   f r o m   t h h o le  d ep th   to   t h s u r f ac e,   d e s ig n er s   o f te n   h av e   to   u s s in g le  p o w er   ca b le.   I n   th is   ca s e,   th t y p ical  d o w n h o le  tele m etr y   s y s te m   lo o k s   as  ill u s tr ated   in     F ig u r 1 .   P o w er   s u p p l y   ( P o w er   S u p p l y   b lo ck   is   s itu ated   in   Do w n   h o le  b lo ck ,   Fig u r 1 )   o f   th is   eq u ip m e n t   s h o u ld   b p r o v id ed   b y   lo w   v o l tag 1 2   …  1 5   V,   w h ic h   is   co n v er ted   in   t h d o w n h o le  b lo ck   f r o m   d ir ec v o lta g e   200 - 3 0 0   s u p p lied   f r o m   t h s u r f ac e.   T h r ee - p h ase  s u p p l y   v o ltag e   o f   t h m o to r   w h ic h   i s   t r an s m itted   th r o u g h   p o w er   ca b le  ( KI FB P - 2 5 0 ,   Fig u r 1 )   h a s   ac t in g   v o lta g ab o u t 3 0 0 0   an d   f r eq u e n c y   5 0 ± 1 0   Hz  w h ic h   i s   m as s - p r o d u ce d   b y   t h r ee - p h ase  tr an s f o r m er   lo ca ted   o n   t h s u r f ac e.   W in d in g s   o f   t h tr an s f o r m er   an d   t h r ee - p h a s e   m o to r   ar b r o u g h i n to   t h ci r cu it  w it h   t h s tar   co n n ec t io n .   T h tr an s f o r m er   o n   th e   s u r f ac an d   th p u m p   m o to r   in   th h o le  ar co n n ec t ed   w ith   t h r ee - p h a s ca b le  p r o tecte d   b y   m etal  ar m o r .   Sin ce   th s y s te m   d o e s   n o p r o v id f o r   an y   o th er   ca b les  ex ce p f o r   th t h r ee - p h a s m o to r   ca b le,   p o s itiv s u p p ly   v o lta g o f   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694     E lectric   P o w er   C o n ve r ter   w it h   a   W id e   I nput   V o lta g e   R ange   ( K . O.   K h o kh lo v )   1222   d o w n h o le  b lo ck   ( ap p r o x i m ate l y   2 0 0 3 0 0   V)   is   co n n ec ted   to   th n eu tr al  p o in o f   th tr a n s f o r m er   w i n d in g s   co n n ec tio n   ( Fig u r 1 ) .   I n   id ea ca s in   co n d itio n   o f   s y m m etr ic  t h r ee - p h ase  s y s te m   th n e u tr al  p o i n ts   o f   th tr a n s f o r m er   an d   th m o to r   ar eq u ip o ten tial.  T h er ef o r e,   t h s a m e   v o ltag e   ( 2 0 0 3 0 0   V)   is   f o r m ed   a t h n e u tr al  p o in o f   m o to r   w i n d i n g s   r elativ to   th well - g r o u n d ed   m eta ar m o r   w h ic h   is   co n n ec ted   w it h   t h n eg ati v s id o f     th 2 0 0 - 3 0 0   v o lta g s o u r ce .   Ho w e v er ,   in   r ea ca s m a y   o cc u r   v o lta g u n b ala n ce ,   f o r   ex a m p le  d u to   a   m ec h a n ical  o v er lo ad   o n   th m o to r   s h af t.  B ec au s o f   th i s   t h e   p o ten tial  o f   th n eu tr al  p o in o f   th p u m p   m o to r   m a y   r ea ch   1 2 0 0   d u r in g   lo n g - ti m e,   an d   s h o r t - ti m v o l tag s u r g es  c a n   g et  p h ase  a m p lit u d v alu u p     to   4 2 0 0   V.           Fig u r e   1 .   T h b lo ck   d iag r am   o f   t y p ical  DHT w it h   KI FB P - 2 5 0   ca b le  ( r ig h t)       T h u s ,   d o w n h o le  tele m etr y   s y s te m s   r eq u ir co n v er ter   w i th   lo w   o u tp u s tab ilize d   v o ltag e     ( ab o u t 1 5   V ± 5 %),   w h ic h   is   p o w er ed   b y   t h i n p u t v o lta g i n   t h r an g 2 0 0 - 1200   an d   ca n   r esis t to   s h o r t - ti m e   s u r g es  o f   i n p u v o ltag u p   to   4 2 0 0   V   w it h o u lo s i n g   ( ev en   t e m p o r ar il y )   f u n ct io n   d u r i n g   a   lo n g   ti m ( at  least   t w o - t h r ee   y ea r s ) .   I is   also   n ec ess ar y   to   p r o v id f o r   v o ltag s u p p l y   o f   th i n ter n al  b lo ck s   o f   th co n v er ter .   T ak in g   i n to   ac co u n t h at  t h d o w n h o le  te m p er at u r a m b ie n is   u s u all y   ab o v 1 0 0   °C ,   t h co n v er ter   s h o u ld   h av e   h ig h   e f f icie n c y   s o   th at   it  w o u ld   n o ad d   ad d itio n al   h ea t   to   t h elec tr o n ic  cir c u its   a n d   h av e   h ig h   r eliab ilit y .   T h is   p ap er   is   ai m ed   at   d ev elo p m e n t   o f   an   elec tr ic  co n v er te r   w ith   h ig h   r a n g o f   i n p u t   v o ltag w it h   s tab ilized   lo w   o u tp u v o lta g e   ( ap p r o x i m atel y   1 2 15   V) ,   w h ich   i s   p o w er ed   b y   in p u v o ltag i n   th r an g e     200 1 2 0 0   V,   an d   ca n   f u n c tio n   at  s h o r t - ti m in p u v o lta g s u r g es  u p   to   4 2 0 0   V.   T h a d d itio n al  co n d itio n   i s   h ig h   ef f icie n c y   r eq u ir e m e n t.T h p r o p o s ed   m et h o d   is   to   u s t w o - s ta g co n v er ter .   T h e   f ir s s tag e - t h lin e   in p u t   li m iter   w h ic h   cu t s   s h o r h i g h   s u r g es  o f   i n p u v o lta g e.   T h s ec o n d   s ta g e   th e   h i g h - f r eq u e n c y   p u l s tr an s f o r m er   i n v er ter   w it h   t h e   s tab ilizatio n   o f   th e   o u tp u v o ltag b y   p u ls e   w id t h   m o d u l ato r .   T h p r o p o s e d   m et h o d   is   d escr ib ed   b elo w .       2.   CRIT I CA L   ANA L YS I S O F   SI M I L AR  SO L UT I O NS    T h er ar lo o f   tech n ical  s o lu tio n s   i n   t h f ield   o f   DC - DC   p o w er   s u p p l y ,   f o r   ex a m p le  [ 6 - 1 0 ] .   T h er ef o r e,   s ea r ch   an d   cr iti ca an al y s i s   o f   e x i s ti n g   s i m ilar   s o lu tio n s   i n   t h is   ar ea   w er p er f o r m ed   b ef o r th e   d ev elo p m en o f   th ab o v p r o b le m .   T h is   s ec tio n   also   g iv e s   co n s id er atio n   to   s o m g e n er al   ap p licab ilit y   i s s u es   o f   d if f er e n s tr u c t u r es  o f   D C - DC   co n v er ter s   f o r   d o w n h o le  s y s te m s .   T h an al y s is   in cl u d ed   p aten ap p licatio n s   in   th ar ea   o f   d esi g n   o f   p u l s v o ltag co n v er ter s .   P aten [ 1 1 ]   d escr ib es  f l y b a ck   v o ltag co n v er ter   w it h   p r o tectiv d is co n n ec t io n   i n   ca s es  o f   i n p u t   s u r g es.  T h p ec u l iar it y   o f   t h co n v er ter   is   as  f o llo w s .   I n p u v o ltag o f   t h co n v er ter   is   s u p p lied   to   th in p u ts   o f   th co n tr o u n it.  W it h   t h i n cr ea s o f   th i s   v o ltag ab o v e   th p er m i tted   lev el,   t h co n tr o u n i g e n er ates  a   s ig n al  d i s ab lin g   th e   f l y b ac k   c o n v er ter ,   w h ic h   i s   s e n t   to   t h e   in p u o f   t h P W co n tr o ller ,   w h ic h   d eter m in e s   th e n d   o f   f o r m atio n   o f   t h p o w er   tr an s is to r   co n tr o p u l s es,  an d   t u r n s   o f f   t h co n v er t er .   Vo ltag o f   t h tr an s i s to r   in   t h s w itc h ed   o f f   c o n d itio n   i s   co n s id er ab l y   ( ab o u t t w ice)   lo w er   th a n   t h p u ls v o ltag t h at  ap p ea r s   d u r in g   th cir c u it  o p er atio n   w it h   t h s a m v al u o f   t h s u p p l y   v o lta g at  t h in p u ts   o f   th co n v er ter .   T h Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   4 Dec em b er   2 0 1 6   1 2 2 1     1 2 2 7   1223   d r a w b ac k   o f   t h i s   co n v er ter   is   th at  t h s h u td o w n   last s   u n ti l   v o ltag i s   r esto r ed   to   th ac ce p tab le  lev el.   T h e   s ec o n d   d r a w b ac k   i s   t h a th s u r g v al u is   n o   m o r th a n   d o u b le  n o m i n al  in p u v o ltag e,   w h ile  d o w n h o le   tele m etr y   s y s te m s   r eq u ir m i n i m u m   o f   2 0   ti m e s   e x ce ed in g   o f   th e   i n p u v o lta g w i th o u lo s i n g   f u n ctio n .   Mo r eo v er ,   v o ltag a m p lit u d e   in   th e   o p er atin g   m o d o f   s i n g le - c y cle  i n v er ter s   at   k e y   el e m en ts   m a y   e x ce ed   v alu e   o f   i n p u t   v o lta g m o r t h an   t w ice  ( d u to   s elf - i n d u ct i o n   an d   r eso n a n s u r g es).   T h is   p r o p er ty   o f   s in g le - c y cle  in v er ter s   co m p lica tes t h eir   u s in   v o lta g co n v er ter s   with   h ig h   i n p u v o ltag e.   P aten [ 1 2 ]   u n l ik e   p aten t   [ 1 1 ]   u s e s   a   p u s h - p u l h alf - b r id g e   in v er ter   f o r   h i g h - f r eq u en c y   c o n v er ti n g   an d   in p u v o ltag r ec ti f icatio n   u s i n g   tr an s f o r m er   i n   o r d er   t o   o b tain   co n s tan o u tp u v o l tag e.   A d v an tag o f   b r id g an d   h alf - b r id g i n v er t er s   o v er   s in g le - c y c le  co n v er t er s   is   th at  t h v o l tag a m p lit u d at  k e y   ele m e n t s   d o es  n o ex ce ed   t h i n p u v o l tag e.   Ho w ev er ,   t h d ev ice   [ 1 2 ]   an d   s i m ilar   d ev ice s   lac k   s ta b ilizatio n   o f   o u tp u t   v o ltag w h ic h   w o u ld   v ar y   i n   p r o p o r ti o n   to   th ch a n g i n   i n p u t v o lta g e,   w h ich   i s   s i g n i f ica n t d r a w b ac k .   Dev elo p m e n o f   t h co n s id er ed   d ev ice  is   co v er ed   b y   t h i n v e n tio n   p aten " DC   T r an s f o r m er "   [ 1 3 ] .   T h p r o p o s ed   d ev ice  ad d itio n all y   i n cl u d es  a   s i g n al  w i n d i n g   o f   th e   tr an s f o r m er ,   a n   ad d itio n al  r ec ti f ier ,   a   ca p ac itiv f il ter ,   d if f er en ti al  s ig n al  a m p li f ier   an d   f r eq u en c y - co n tr o lled   o s cillato r   co n n ec ted   w it h   its   co n tr o in p u to   th o u tp u o f   th d if f er e n tial  s i g n al  a m p li f ier ,   w h er ei n   th f ir s in p u i s   co n n ec ted   to   th e   r ef er en ce   v o ltag e,   an d   t h s ec o n d   in p u is   co n n ec ted   v ia  t h e   ca p ac itiv f il ter   an d   t h ad d iti o n al  r ec ti f i er   to   t h s ig n al  w i n d i n g   o f   t h tr a n s f o r m er .   T h f ee d b ac k   al lo w ed   o n to   s tab il ize  t h o u tp u v o lt ag u s i n g   f r eq u e n c y   m o d u latio n .   Ho w e v er ,   s tab ili za tio n   is   p er f o r m ed   n o b y   t h o u tp u v o lta g b u b y   t h m ag n etic  f l u x   in   t h e   m ag n etic   co r o f   t h tr an s f o r m er   th at   p r ev en ts   h i g h   v al u es  o f   s tab ilizatio n   f ac to r .   C h an g i n g   f r eq u e n c y   co n v er s io n   is   an o t h er   d is ad v a n tag e.   T h i s   is   co m m o n   k n o w led g t h at  t h o v er all   p o w er   o f   th e   tr an s f o r m er   is   in v er s el y   p r o p o r tio n al  to   th o p er atin g   f r eq u en c y ,   h e n ce ,   th tr an s f o r m er   s h o u ld   h av d i m e n s io n s   co r r esp o n d in g   to   m in i m u m   f r eq u en c y   w h ic h   w o u ld   h a v n eg at iv i m p ac o n   its   d i m e n s io n s   an d   w eig h t.  I n   ad d itio n ,   f r eq u en c y   m o d u latio n   d o es n o t p r o v id s u f f icie n t d ep th   o f   ad j u s t m e n t i n   ca s o f   l ar g r an g o f   i n p u t   v o ltag c h a n g i n g .   I n   t h is   ca s e,   it  is   m o r e f f ec tiv to   ap p l y   t h P W p r in cip le  o f   th e   o u tp u v o ltag to   s tab ilize  is   a f lu ct u atio n s   o f   th i n p u v o lta g e.   T h d ev ice   [ 1 3 ]   also   h as  m o r co m p l ex   s tr u ct u r o f   t h tr an s f o r m er .   P aten ca s [ 1 4 ]   d escr ib e d   "T r an s f o r m er les s   v o lta g co n v er ter "   w h er cir cu it s   ar p o w er ed   f r o m   th i n p u AC   cir c u it  u s i n g   a   ca p ac itiv co u p li n g .   Su m m a r y   o f   t h i n v e n tio n   co n s is t s   in   t h at  t h d ev ice   in cl u d es  b allast  ca p ac ito r s   to   r ed u ce   h ig h   i n p u alter n a tin g   v o ltag to   s u p p l y   v o lta g o f   th co n tr o cir cu i t.  I n   f ac t,  ac ti v p o w er   lo s s es  in   s e r v ice  ch ai n s   ar m i n i m ized ,   wh ich   is   r eq u ir ed   f o r   co n v er s io n   o f   t h d o w n h o le   b lo ck .   Ho w e v er ,   th is   d e v ice  o n l y   w o r k s   w it h   AC ,   w h er ea s   t h d o w n h o le  b lo ck   i s   p o w er ed   b y   D C   v o lta g e.   An al y ze d   ab o v cir cu it  s o lu ti o n s   allo w   y o u   to   i m p le m en f u n ct io n   o f   v o lta g co n v er ter s   o n l y   i n   th e   s p ec if ied   r ath er   n ar r o w   r an g o f   v o ltag e s   an d   d o   n o allo w   a p p licatio n   o f   th d ev ice  at  v o lt ag es  ex ce ed i n g   t h allo w ed   o p er atin g   v al u es  f o r   elec tr o n ic  co m p o n e n ts .   So m e   o f   th e m   i n clu d d ev ices  i n te r r u p tin g   s u p p l y   o f   h ig h   v o ltag to   ele m e n ts   eit h er   f o r   s h o r ti m o r   co m p letel y   w h ich   i s   n o ac ce p ta b le  f o r   DT w h o s e   o p er atio n   s h o u ld   b p r o v id ed   at  all  w o r k in g   co n d itio n s .       3.   CICRU I T   D E SC RIPT I O N   B ased   o n   th r esu lts   o f   th cr itical  an al y s i s   p r esen ted   ab o v e,   th p r o b lem   w as  s o lv ed   as  f o llo w s . T h ec ir cu ito f   t h d ev el o p ed   d ev ice  w h ich   i s   a n   i n p u v o lta g co n v er ter   is   p r esen t ed   in   Fi g u r 2 .   A s   w a s   m e n tio n ed   ab o v e   t h p r o p o s ed   m e th o d   i s   to   u s e   t w o - s ta g co n v er ter .   T h f ir s t   s ta g e - th e   li n i n p u t   li m iter   w h ic h   cu ts   s h o r h i g h   s u r g es  o f   i n p u v o lta g e.   T h s ec o n d   s tag e - th h i g h - f r eq u e n c y   p u ls tr a n s f o r m er   in v er ter   w it h   t h s tab ilizat io n   o f   th o u tp u t v o lta g b y   p u ls w id t h   m o d u lato r .   I n p u v o ltag co n v er ter   co n ta in s   t h f ir s r es is to r   b lo ck   1   w h o s u p p er   o u tp u is   co n n e cted   to   th e   d r ain   o f   t h f ie ld   ef f ec t   tr an s i s to r   w it h   i n s u lated   g ate  3   f o r m i n g   p o s iti v i n p u t   o f   t h d e v ice.   L o w er   o u tp u is   co n n ec ted   to   t h u p p er   o u tp u o f   th e   b lo ck   o f   Z e n er   d io d es  2   an d   tr an s is to r   g ate  3   w h o s s o u r ce   is   co n n ec ted   to   th o u tp u o f   h i g h - v o lta g e   p o w er   s u p p l y   o f   t h h al f - b r i d g in v er ter   1 0   an d   h i g h er   o u tp u o f   t h s ec o n d   r esis to r   b lo ck   4   w h o s lo w er   o u tp u is   co n n ec ted   to   th ca p ac ito r   5 ,   d io d e   ca th o d o u tp u t 6   an d   o u tp u ts   o f   th e   p o s itiv p o w er   o f   t h f ee d b ac k   u n it  7 ,   p u ls e - w id t h   m o d u l atio n   u n it s   8   an d   h al f - b r id g e   in v er ter   d r iv er   9 ,   f ee d b ac k   cir cu it  o u tp u 7   is   co n n ec ted   to   th in p u o f   t h p u ls e - w id t h   m o d u lat io n   cir cu it  w i th   t w o - c y cl e   o u tp u 8 ,   w h o s o u tp u ts   ar co n n ec ted   to   th in p u ts   o f   t h d r iv er   o f   th h al f - b r id g in v er ter   9 ,   w h o s o u tp u t s   ar co n n ec ted   to   i n p u t s   o f   t h h al f - b r id g in v er ter   1 0 ,   w h o s e   o u tp u t s   ar co n n ec ted   to   t h p r im ar y   w i n d i n g   o f   th tr a n s f o r m er   1 1 ,   s ec o n d ar y   w i n d i n g   is   co n n ec ted   to   i n p u t s   o f   th e   r ec tifie r   1 2 ,   w h o s o u tp u ts   ar co n n ec ted   to   in p u ts   o f   t h in d u c ti v e - ca p ac itiv e   f i lter   1 3 ,   w h o s e   p o s iti v o u tp u is   co n n ec ted   to   d io d an o d 6   a n d   in p u t   o f   t h f ee d b ac k   u n it   7   f o r m i n g   p o s iti v o u tp u t   o f   th e   tr an s f o r m er ,   w h er e   in   lo w er   o u tp u ts   o f   th e   n eg at iv e   p o w er   s u p p l y   o f   u n i ts   7 ,   8 ,   9 ,   1 0 ,   an d   1 3 ,   an o d o f   t h b l o ck   o f   Z e n er   d io d es  2   a n d   lo w er   o u tp u t   o f   t h e   ca p ac ito r   5   a r co n n ec ted   to   f o r m   n eg a tiv o u tp u t a n d   in p u t   o f   th co n v er ter .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694     E lectric   P o w er   C o n ve r ter   w it h   a   W id e   I nput   V o lta g e   R ange   ( K . O.   K h o kh lo v )   1224       Fig u r e   2 .   E lectr ical  en er g y   co n v er ter   w it h   h ig h   i n p u v o ltag r an g e.   1 - f ir s t r esi s to r   b lo ck ,   2 - ze n er   d io d b lo ck ,   3 - MO SF E T   tr an s is to r ,   4 - s ec o n d   r esis to r   b lo ck ,   5 - ca p ac ito r ,   6 - d io d e,   7 - b ias cir cu it,  8 - P W M,   9 - d r iv er ,   10 - h al f - b r id g i n v er ter ,   11 - tr an s f o r m er ,   1 2 - r ec tifi er ,   1 3 - f ilte r .       4.   CIRCU I T   O P E RAT I O N   E lectr ical  en er g y   co n v er ter   w it h   a   w id i n p u t   v o lta g r a n g e   w h o s cir cu it  i s   s h o w n   i n   Fi g u r e   o p er ates a s   f o llo w s .   I n p u t   v o lt ag i s   s u p p lied   to   t h f ir s t r esi s to r   u n it   1   an d   d r ai n   o f   t h FE T   w it h   a n   i n s u late d   g ate  3 .   W h en   i n p u v o lta g i s   less   t h a n   th b r ea k d o w n   v o ltag o f   t h Z e n er   b lo ck   2 ,   tr an s i s to r   g ate  3   is   co n n ec ted   to   th d r ai n   th r o u g h   th r e s is to r   u n it  1   to   t h s o u r ce .   T r an s is to r   3   is   al m o s f u ll y   o p en ,   h a s   lo w   ch an n el  r es is ta n ce ,   d o es  n o d is s ip ate  p o w er   an d   tr an s f er s   i n p u v o lta g f r o m   t h d r ain   to   t h s o u r ce   v ir t u all y   u n c h a n g ed .   W h en   in p u v o lta g e x ce ed s   t h b r ea k d o w n   v o l tag e,   c u r r en s tar ts   f lo w in g   t h r o u g h   it,   an d   v o lta g d o es  n o in cr ea s ab o v t h b r ea k d o w n   v o lta g e.   T r an s is to r   3   in   th i s   ca s o p er ates  i n   th m o d o f   s o u r ce - f o llo w er   a m p li f ier   a n d   m ai n t ain s   v o lta g at   th e   s o u r ce   o n   th lev el   o f   b r ea k d o w n   v o ltag at  Z e n er   u n i ts   2   w h ic h   d o es  n o ch a n g s ig n i f i ca n tl y   w it h   th i n cr ea s o f   i n p u v o lta g e.   Si n ce   th tr a n s i s to r   g ate  cu r r en v al u e   o f   th i s   t y p is   n o m o r th a n   0 . 1   m icr o a m p er e,   to tal  r esis ta n ce   o f   th r esi s to r   u n i 1   ca n   b s elec ted   in   th r an g o f   te n s   o f   m e g o h m s ,   p r ev en ti n g   th eir   h ea t in g   at  h i g h   in p u v o lta g es.  Un i ts   1 ,   2   a n d   3   f o r m   t h f ir s t   co n tr o s tag w h ich   is   d esi g n ed   to   lim it  v o lta g at  th s o u r ce   o f   tr an s i s to r   3 ,   o n   th lev el  o f   b r ea k d o w n   v o ltag at  Z e n er   b lo ck   2   ( Fig u r e   2 ) .   T h is   v o lta g is   d eter m i n ed   b y   th b r ea k d o w n   v o ltag e   an d   th n u m b er   o f   Z e n er   d io d es  co n n ec ted   i n   s e r ies,  co n s t itu tin g   Z e n er   u n it  2 .   I n   th is   ca s e,   v alu e   is   s et   t o   1 2 0 0   V,   as  th is   is   m ax i m u m   v o lta g o f   th ex i s t in g   d r iv er s   o f   h alf - b r id g in v er te r s   ( e. g . ,   I R 2 2 1 3   m icr o cir cu its ) .   Her y o u   ca n   s et  r eq u ir e m e n ts   to   th o p er atin g   v o ltag o f   t h tr an s is to r   3 ,   w h ic h   is   th d i f f er e n ce   b et w e en   m a x i m u m   i n p u t   v o ltag ( 4 2 0 0   V)   an d   lim iti n g   v o ltag ( 1 2 0 0   V) .   Hen ce ,   it  s h o u ld   h a v lo w   ch a n n el  r esis t an ce   th o p er atin g   d r ain - s o u r ce   v o ltag at  leas t   3 0 0 0   ( e. g . ,   I X T L 2 N4 5 0 ) .   A   b ip o lar   tr an s is to r   w it h   an   in s u la ted   g ate    ( e. g .   I XGF3 0 N4 0 0 )   c an   also   b u s ed   as tr an s is to r   3 .   I s h o u ld   b n o ted   th at   e x ce s s   v o ltag is   ap p lied   to   th tr an s is to r   3   w h en   c u r r en f lo w s   t h r o u g h   i t ,   th er ef o r e,   th tr an s is to r   o p er at es  in   th ac ti v m o d e,   w h ich   l ea d s   to   r elea s o f   u s eless   p o w er   o n   it.  Ho w e v er ,   th is   m o d e m er g e s   o n l y   at  s h o r t - ter m   o v er lo ad s   o f   elec tr ic  m o to r s   an d   it  is   n o p er m an e n t.  T h er ef o r s u r g es   o f   in cr ea s ed   p o w er   co n s u m p t io n   d o   n o a f f ec t h r ed u ctio n   o f   ef f icie n c y   o f   th e   d ev ice  as  w h o le.   A s   th e   r esu lt,  v o ltag i s   f o r m ed   at  t h f ir s co n tr o s ta g an d   it  ca n   v ar y   f r o m   2 0 0   to   1 2 0 0   w it h   f l u ct u atio n s   o f   in p u v o ltag f r o m   2 0 0   to   4 2 0 0   V.   T h is   v o lta g c h ar g es   th e   ca p ac ito r   5   th r o u g h   t h r es is to r   u n it  4 .   T o tal  co n s u m p tio n   cu r r en o f   th e   f ee d b ac k   u n it   7 ,   P W u n it 8   ( e. g . ,   m icr o cir cu i ts   U C C 3 8 0 8 - 1   o r   UC C 3 8 0 8 3 ,   w h ic h   h a s   b o th   t h ab o v u n i ts   -   120   µA )   an d   d r iv er   o f   th h alf - b r id g in v er ter   9   ( e. g . ,   m icr o cir cu it  I R 2 2 1 3   -   300   µ A )   s w i tch e d   o f f ,   i s   n eg l ig ib le  a n d   d o es  n o i m p ed th ch ar g o f   t h ca p ac ito r   5 .   Dio d 6   cu ts   p o s s ib le  d is ch ar g o f   t h   ca p ac ito r   5   th r o u g h   th lo ad   co n n ec ted   to   th e   co n v er ter .   T h er ef o r e,   r esis ta n ce   o f   th r es is to r   u n it  4   ca n   b e   h ig h   i n   o r d er   to   r ed u ce   p o w er   d is s ip atio n   o n   it.  W h e n   v o ltag at  t h ca p ac ito r   5   r ea ch es  t h o p er atin g   th r es h o ld   ( b y   t h s u p p l y   v o lta g e)   o f   th P W cir cu it  8 ,   it  g ets  s w i tch ed   o n   a n d   s er ie s   o f   p u ls es   s u p p lied   to   th i n p u ts   o f   t h e   h al f - b r id g in v er ter   d r iv er   9   w h ic h   c o n tr o ls   t h h al f - b r id g e   i n v er ter   1 0   is   f o r m ed .     C ap ac ito r   5   b eg in s   to   d is ch ar g cu r r en t,  co n s u m ed   b y   th s p ec i f ied   m icr o cir cu i ts .   A t h s a m ti m e,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   4 Dec em b er   2 0 1 6   1 2 2 1     1 2 2 7   1225   alter n ati n g   r ec ta n g u lar   v o lta g e   s tar ts   f o r m i n g   at  t h p r i m ar y   w i n d i n g   o f   t h tr an s f o r m er   1 1 ,   th en   it  tr a n s f o r m s   to   th s ec o n d ar y   w i n d in g ,   an d   g ets  r ec tif ied   b y   r ec ti f ier   1 2   an d   co n v er ted   b y   f ilter   1 3   in to   d ir ec o u tp u t   cu r r en w h ich   i s   s u p p lied   th r o u g h   d io d 6   to   th ca p ac ito r   5   an d   m a in ta in s   v o lta g r eq u ir ed   f o r   o p er atio n   o f   u n i ts   7 ,   8 ,   an d   9 .   C ap ac ito r   5   s h o u ld   h a v e   s u f f icie n t   ca p ac i t y   n o to   d i s ch ar g u n til   it  is   c h ar g ed   t h r o u g h   t h e   d io d 6 .   T h en   o u tp u v o ltag is   s u p p lied   to   th i n p u o f   t h e   f ee d b ac k   u n it   7   w h ic h   co n tr o ls   th e   P W u n it  8   f o r   s tab ilizi n g   o f   th o u tp u v o ltag e.   Fil ter   1 3   s h o u ld   b in d u ctiv a n d   ca p ac itiv ( L C )   i n   o r d er   to   m ai n tai n   co n s ta n o u tp u t   v o lta g a t h e   d esire d   lev e u s i n g   p u ls e - w i d th   m o d u latio n   at   h i g h   v o lta g o s cillatio n s   f r o m   th s o u r ce   o f   tr an s is to r   3 .   T h u s ,   u n i ts   7 ,   8 ,   9 ,   1 0 ,   1 1 ,   1 2 ,   an d   1 3   f o r m   t h s ec o n d   co n tr o s tag ( Fi g u r e   2 ) .   Her y o u   ca n   s et  r eq u ir e m e n t s   to   t h o p er atin g   v o ltag e   o f   tr an s i s to r s   o f   th e   h a lf - b r id g in v er ter   1 0 ,   w h ic h   s h all  b n o   le s s   t h an   1 2 0 0   ( e. g . ,   I XFR 1 6 N1 2 0 P   o r   I XFR 2 0 N1 2 0 P - f ield - e f f ec tr a n s i s to r s   w ith   a n   i n s u lated   ch an n el,   as  w ell  as   I X A 4 I F1 2 0 0 UC   o r   I XGY2 N1 2 0 ,   w h ic h   ar b ip o lar   tr an s is to r s   w it h   an   in s u la ted   g ate) .   R esi s to r   u n its   ar ch ai n   o f   r e s is to r s   co n n ec ted   in   s er ies to   i m p r o v to tal  r esis ta n ce   an d   o p er atin g   v o lta g e.       5.   CIRCU I T   S I M UL AT I O N   T h s ec o n d   co n tr o s tag is   P W in v er ter   p er f o r m ed   a cc o r d in g   to   th clas s ical  cir c u it  w h ich   ch an g es  i n   its   w id in p u v o lt ag r an g f r o m   2 0 0   to   1 2 0 0   V.   T h er ef o r e,   th f ir s co n tr o l   s tag is   i n ter esti n g   f o r   s i m u latio n ,   w h ic h   li m it s   v o ltag at  t h s ec o n d   co n tr o l   s tag e.   T h b asic  cir cu it  ( Fi g u r 2 )   in cl u d es    s in g le - c y c le  v er s io n   o f   th e   li m i ti n g   cir c u it.  O n   t h e   o th er   h an d ,   s e v er al  tr an s is to r s   co n n e cted   in   s er ies   ca n   b ap p lied   in s tead   o f   s i n g le  tr a n s is to r   u s i n g   " B ea n s talk "   cir cu i t,  w h ic h   i s   w id el y   u s ed   i n   h i g h - v o lta g tr a n s i s to r   a m p li f ier s .   Su c h   in co r p o r atio n   w il allo w   ev e n   d is tr ib u tio n   o f   ap p licab le  v o ltag an d ,   co r r esp o n d in g   d is tr ib u tio n   o f   p o w er   at  tr an s i s to r s   an d   w i ll  allo w   ap p licatio n   o f   tr an s is to r s   w i th   s i g n if ican tl y   lo w er   o p er atin g   v o ltag e.         Fig u r e   3 .   T w o - tr a n s i s to r   ( a)   an d   ( b )   th r ee - tr an s is to r   cir cu it s   o f   in p u t v o lta g li m iter s       Fig u r 3   s h o w s   v er s io n s   o f   t h f ir s co n tr o s ta g co m p r is in g   2   an d   3   tr an s is to r s   co n n ec te d   in   s er ies .   T h ese  cir cu its   w er s i m u late d   in   L T   s p ice  s o f t w ar p ac k a g e.   I n p u v o lta g w a s   u s ed   a s   in p u p ar a m eter s ,   o u tp u v o lta g f r o m   th f ir s c o n tr o s tag w as  u s ed   as  o u tp u p ar am eter .   T o tal  v o ltag o f   t h ze n er   d io d u n it   w a s   1 2 0 0   V.   Ho w e v er ,   ta k in g   in to   ac co u n t h at  t h e y   o p er ate  w i th   m icr o - cu r r en ts ,   ac t u al  b r ea k d o w n   v o lta g e   w a s   lo w er   an d   a m o u n ted   to   t h v a lu o f   ab o u 1 1 0 0   V.   T h s i m u lat io n   u s ed   a v ailab le  tr an s i s to r s   I R F DE 2 0   w it h   a llo w ed   o p er atin g   v o lta g 9 0 0   V.   T h u s ,   t h t w i n - tr a n s i s to r   cir cu it   allo w ed   s i m u la tio n   i n   t h r a n g o f   in p u v o lta g u p   to   2 8 0 0   V,   an d   th r ee - tr an s is to r - u p   to   3 6 0 0   V.   Sm al v o lta g m ar g i n   w a s   also   ta k en   i n to   ac co u n ( ab o u 1 0 0 1 5 0   V) .   Val u o f   t h lo ad   r esis to r   R L   d u r in g   s i m u latio n   r an g ed   f r o m   1 0 0   k O h m     to   1 0   MO h m .   A lo w er   v al u es   o f   th co n v er ted   p o w er   an d   m ax i m u m   v o lta g o f   1 1 0 0   V,   th is   v al u w a s   eq u al   to   1 2   w atts ,   m o r t h an   en o u g h   to   p o w er   th elec tr o n ic  cir cu itr y   o f   t h d o w n h o le   b lo ck .   R esis ta n ce   o f   th e   r esis to r   R in   t h is   r a n g d id   n o t a f f ec t th s i m u lat io n   r es u lts   ( af f ec ted   s li g h t l y ) .   Si m u latio n   r es u lts   ar p r esen t ed   g r ap h icall y   i n   Fi g u r 4 .   Fo r   clar it y   o f   t h o p er atio n   o f   th li m i ter s ,   in ter m ed iate  v al u es   o f   v o ltag es  at  s o u r ce s   o f   all   tr an s is to r s   ar s p ec if ied   i n   th d ia g r a m s   to   g iv th id ea   o f   v o ltag d is tr ib u tio n . T h g r ap h s   s h o w   t h at  w h e n   t h i n p u t   v o ltag i s   u p   to   th li m i v alu e,   th v o lta g is   p ass ed   w it h o u ch a n g e,   a n d   in   s u r p lu s   -   ex ce s s   v o ltag d is tr ib u ted   ev en l y   o n   tr a n s i s to r s   r eg ar d less   o f   t h eir   n u m b er .   T h is   co n f ir m s   t h as s u m p tio n   m ad ab o v ab o u t t h co r r ec tn ess   o f   p r o p o s ed   m et h o d .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694     E lectric   P o w er   C o n ve r ter   w it h   a   W id e   I nput   V o lta g e   R ange   ( K . O.   K h o kh lo v )   1226              Fig u r e   4 .   Ou tp u v o ltag d is tr i b u tio n   d iag r a m s   f o r   t w o - tr an s i s to r   ( a)   an d   th r ee - tr an s is to r   ( b )   li m iter s       Si m u latio n   r es u lts ,   in   ad d itio n   to   th e ir   g r ap h ica r ep r esen t atio n ,   ar p r o v id ed   in   th ta b le  w h ic h   s h o w s   t h r es u lts   f o r   th t w i n - tr an s is to r   cir cu it.  T h tab le  s h o w s   b o th   ab s o lu te  v o lta g e   v alu e s   at  tr an s i s to r   s o u r ce s   a n d   v o ltag e   d r o p s   at  e v er y   tr an s is to r   f o r   c o m p ar in g   o f   t h eir   o p er atio n   m o d es.   I is   ea s y   to   s ee   t h at   th e   esti m ated   o p er atio n   m o d es  ar p r ac ticall y   id en t ical  w it h   t h th eo r etica as s u m p tio n s .   T h s i m u lat io n   r es u lt s   s h o w ed   g o o d   r esu lt s ,   b u t h au th o r s   d ec id ed   to   ca r r y   o u ex p er i m e n tal  s tu d ie s   to   co n f ir m   t h eo r etica   an d   s i m u la tio n   r es u lts .       6.   E XP E R I M E NT A L   RE SUL T S   T h cir cu it  s h o w n   in   F ig u r 3 w as  m o u n ted   o n   t h cir cu it  b o ar d   an d   w as  v er if ied   ex p er im en tall y .   Vo ltag in   t h r an g f r o m   2 0 0   to   2 6 0 0   w as  u s ed   at  th in p u p ar a m eter .   T h is   r an g is   ca u s ed   b y   t h e   av ailab le  lab o r ato r y   p o w er   s u p p ly   u n it  B NV2 - 9 0 .   Ou tp u p ar a m eter   -   li m it   v o lta g w h ic h   i s   d eter m i n ed   b y   th Z e n er   b lo ck   b r ea k d o w n   v o ltag e.   L i m it  v o lta g in   t h e   ex p er i m en ta s tu d y   w as  ab o u 1 1 0 0   V,   w h ich   is   s lig h tl y   le s s   t h a n   t h eo r etica v al u e.   T h is   w as  th f ir s s ig n   o f   co n f ir m atio n   o f   t h s i m u lat io n   r es u lt s .   I n t er m ed iate  v al u f r o m   th e   s o u r ce   o f   tr a n s i s to r   VT 1   w as   a ls o   p r o v id ed .   E x p er i m e n tal  v a lu es   ar also   s h o w n   in   T ab le  1.   I t is ea s y   to   s ee   t h a t th e y   ar al s o   clo s to   th e   ca l cu lated   v alu e s ,   alt h o u g h   t h e y   d if f er   m o r t h an   t h s i m u lat io n   r es u lt s .   Ho w ev er ,   ex p er i m e n tal  r e s u l ts   co n f ir m   t h eo r etica as s u m p tio n s   a n d   th ab ilit y   o f   t h e   co n s id er ed   cir cu its   o f   s u p p r es s o r s   to   ca r r y   o u t t h eir   f u n ctio n s .       T ab le  1 .   Sim u latio n   r esu lts   a n d   ex p er i m en ta l st u d y   r es u lts   f o r   tw o - c y c le  s u p p r ess o r   U in , V   U s1 , V   U s2 , V   U d s1 , V   U d s2 ,   V   T h e o r .   Ex p .   T h e o r .   Ex p .   T h e o r .   Ex p .   T h e o r .   Ex p .   2 0 0 . 0   1 9 5 . 5   1 9 5 . 4   1 9 5 . 5   1 9 5 . 4   4 . 5   4 . 6   0 . 0   0 . 0   1 0 0 0 . 0   9 9 2 . 7   9 9 1 . 5   9 8 9 . 8   9 8 7 . 7   7 . 3   8 . 5   2 . 8   3 . 8   1 1 0 0 . 0   1 0 6 1 . 0   1 0 3 8 . 0   1 0 2 6 . 5   9 7 8 . 0   3 9 . 0   6 2 . 0   3 4 . 5   6 0 . 0   1 2 0 0 . 0   1 1 1 7 . 1   1 0 8 9 . 0   1 0 3 8 . 6   9 8 0 . 0   8 2 . 9   1 1 1 . 0   7 8 . 4   1 0 9 . 0   2 0 0 0 . 0   1 5 3 0 . 2   1 5 5 0 . 0   1 0 6 4 . 8   1 0 9 5 . 0   4 6 9 . 8   4 5 0 . 0   4 6 5 . 3   4 5 5 . 0   2 6 0 0 . 0   1 8 3 3 . 8   1 8 5 6 . 0   1 0 7 2 . 2   1 0 9 9 . 0   7 6 6 . 2   7 4 4 . 0   7 6 1 . 7   7 5 7 . 0   V s1 - VT 1   s o u r ce   v o ltag e,   U d s1 - d r ain - s o u r ce   v o lta g VT 1 V s1 - VT 2   s o u r ce   v o ltag e,   U d s2 - d r ain - s o u r ce   v o ltag VT 2   o r   v o ltag o n   th lo ad   R L o f   P W co n v er ter   s i m u lato r .       7.   CO NCLU SI O N   T h co n s id er ed   v er s io n   o f   h ig h   in p u v o lta g s u p p r ess i o n   w h ich   is   u s ed   to   s u p p l y   p o w er   o f   elec tr o n ic  cir cu it s   o f   t h DT d o w n h o le  b lo ck   is   o n o f   th p o s s ib le  s o lu ti o n s   to   t h p r o b l e m   o f   u n co n tr o lled   v o ltag s u r g es  tr an s m itted   b y   th " n eu tr al"   p o w er   s u p p l y   o f   p u m p   m o to r s   o f   th d o w n h o le  u n it .   T h m ai n   co n clu s io n s   th at  ca n   b d r a w n   f r o m   th r es u lt s   o f   t h co n s id er ed   s o lu tio n .   1.   Hig h   s u p p l y   v o lta g r an g o f   2 0 0 - 4 2 0 0   w it h o u t lo s s   o f   ef f icie n c y   ( e v en   te m p o r ar y )   w a s   o b tain ed .   2.   Hig h   ef f icie n c y   d u to   t h ap p licatio n   o f   p u l s en er g y   co n v er s io n   w a s   ac h iev ed ,   p r o v id ed   th at  v o lta g e   s u r g es e x ce ed i n g   1 2 0 0   an d   r ea ch in g   4 2 0 0   ar s h o r t - ti m an d   d o   n o t la s t lo n g er   t h an   3 0 - 4 0   s ec o n d s.   An   i m p o r tan f ac to r   is   th at  th co n s id er ed   elec tr ic  cir cu it  d iag r a m   w as  s i m u lated   in   s p ec ialized   s o f t w ar p ac k a g an d   w a s   te s ted   ex p er i m e n tall y .   Si m u lati o n   an d   ex p er i m en r es u lt s   wer p r ac tically   t h e   0 400 800 1200 1600 2000 2400 2800 0 400 800 1200 1600 2000 2400 2800 V o u t p u t V inp u t   V inp u t   V s ( v t 1 )   V s ( v t 2 ) 0 400 800 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 0 400 800 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 V o u t p u t V inp u t   V inp u t   V s ( v t 1 )   V s ( v t 2 )   V s ( v t 3 )      a   b   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   4 Dec em b er   2 0 1 6   1 2 2 1     1 2 2 7   1227   s a m e.   So m d ev iatio n s   o f   v al u es  ca n   b ex p lai n ed   b y   s l i g h m i s m a tch   o f   t h b r ea k d o w n   v o lta g o f   ze n er   d io d b lo ck s   in   s i m u latio n   a n d   ex p er i m en tal  s tu d ie s .   s i m ilar   s o lu t io n   w a s   ap p lied   b y   t h a u t h o r s   i n   t h e   u p g r ad in g   o f   t h r ad iatio n   co n tr o l s y s te m   at  K u r s k   NP P .       ACK NO WL E D G M E NT S   W o r k   o n   P NI E R   R FME FI5 7 8 1 5 X0 1 3 4   p e r f o r m ed   w i th   th f i n an cia s u p p o r o f   th M in is tr y   o f   E d u ca tio n   an d   Sc ien ce   o f   th e   R u s s ia n   Fed er atio n   i n   t h f r a m e w o r k   o f   t h a g r ee m e n №1 4 . 5 7 8 . 2 1 . 0 1 3 4   o n     2 7   Octo b er   2 0 1 5 .       RE F E R E NC E S   [1 ]   E. J.  A n th e ro n ,   A p p a ra tu f o tran sm i tt in g   in stru m e n tatio n   sig n a ls  o v e p o w e c o n d u c to rs,”  U.S .   P a ten 5   5 3 9   3 7 5 ,   1 9 9 6 .   [2 ]   S . T .   M a k   a n d   D. L .   Re e d ,   TW A CS ,   a   n e w   v i a b le  t w o - w a y   a u to m a ti c   c o m m u n ica ti o n   s y ste m   f o d istri b u ti o n   n e tw o rk s,”  IEE T ra n s.  Po we r A p p .   S y st .   1 9 8 2 ;   P A S - 101 ( 8 ) 2 9 4 1 2 9 4 9 .   [3 ]   M ij a re z - Ca stro ,   H.J.  Ro d ríg u e z - Ro d ríg u e z ,   D. P a sc a sio - M a ld o n a d o ,   R.   G u e v a ra - G o rd il lo ,   C o m m u n ica ti o n s   S y st e m   f o Do w n - Ho le M e a su re m e n ts.   J o u rn a l   of   A p p l ied   Res e a r c h a n d   T e c h n o l o g y .   2 0 1 3 ;   1 1 :   9 0 3 - 9 1 1 .   [4 ]   T h a n h   T ra n ,   W e S u n ,   Jia n q ian g   Zen g ,   Bo g u sla w   W iec e k ,   Hi g h - Bit ra te  Do w n h o le  T e le m e tr y   S y st e m .   IEE In ter n a t io n a S y mp o si u o n   Po w e L in e   Co mm u n ica ti o n a n d   Its  Ap p li c a ti o n ( IS PL C) ,   2 0 1 5 .   p p .   2 8 0 - 2 8 4 .   M a rc h   2 0 1 5 .   [5 ]   Jiq ian g   Ha n ,   Qia n g   G a o ,   Res e a rc h   o n   Do wn h o le  M u lt i - P a ra me t e rs   M o n it o rin g   S y ste m.”   IEE 7 th   In tern a t i o n a l   P o w e El e c tro n ics   a n d   M o t io n   Co n tro l   Co n f e re n c e   -   ECCE   A sia .   p p .   2 7 6 5 - 2 7 6 8 .   J u n e   2 0 1 2 .   [6 ]   K.C.   T se n g   a n d   T . J.  L ian g ,   No v e Hig h   Ef fi c ien c y   S tep   U p   C o n v e rte r .   IEE   P r o c .   El e c tr o .   P o w e A p p l.   2 0 0 4 ;   1 5 1 (2 ):  1 8 2 - 1 9 0 .   [7 ]   M . C.   T a n c a   a n d   I .   Ba rb i ,   h ig h   ste p - u p   g a i n   DC - DC  c o n v e rte b a se d   o n   t h e   sta c k i n g   o th re e   c o n v e n ti o n a b u c k   b o o st  DC - DC  c o n v e rte rs ,   IEE P o w e El e c tro n ics   Co n f e re n c e   (COBEP ),   2 0 1 1   Bra z il ian ,   p p .   1 9 6   -   2 0 0 ,   S e p .   2 0 1 1 .   [8 ]   V u   T ra n   a n d   M u f e e d   M a h   D.   M o d e li n g   a n d   A n a ly sis  o f   T r a n sf o r m e rles s   Hig h   G a in   Bu c k - b o o st  DC - DC   Co n v e rters .   In ter n a ti o n a J o u rn a l   o P o we r E lec tro n ics   a n d   Dr ive s S y ste ms   ( IJ PE DS ).   2 0 1 4 4 (4 ):   5 2 8 - 5 3 5 .   [9 ]   Y.  Be rk o v ich   a n d   B .   A x e lro d ,   Hig h   ste p - u p   DC - DC  c o n v e rte wit h   c o u p led   i n d u c to a n d   re d u c e d switch - v o lt a g e   stre ss ,   IECON 2 0 1 2   -   3 8 th   A n n u a Co n f e re n c e   o n   IEE I n d u stria El e c tro n ics   S o c iety , p p .   4 5 3   -   4 5 8 ,   Oc t.   2 0 1 2 .   [1 0 ]   W . M .   Uto m o ,   S . S .   Yi,   Y.M . Y.   B u sw ig ,   Z. A .   Ha ro n ,   A . A .   Ba k a a n d   M . Z.   A h m a d ,   V o lt a g e   T ra c k i n g   o f   a   DC - DC  F ly b a c k   Co n v e rter U sin g   Ne u ra Ne tw o rk   Co n tro l” ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o Po we r E lec tro n ics   a n d   Dr ive   S y st e ms ,   v o l.   2 ,   n o .   1 ,   p p .   3 5 4 2 ,   2 0 1 2 .   [1 1 ]   A . V .   Be sp a lk o ,   e a l . ,   F ly b a c k   v o lt a g e   c o n v e rter  w it h   p ro tec ti v e   c u to u i n   c a se   o f   o v e rv o lt a g e ,   P a ti e n f o a n   u se f u ll   m o d e RF ,   n o .   1 4 9 8 5 8 ,   2 0 1 5 .   [1 2 ]   V . A .   A lex a n d ro v ,   e a l . ,   DC T ra n sf o rm e r,   P a ti e n f o a n   in v e n ti o n   RF ,   n o .   2 2 6 7 2 1 8 ,   2 0 0 5 .   [1 3 ]   V . A .   A lex a n d ro v   a n d   P . A . Kise lev ,   DC T ra n s f o r m e r,   P a ti e n f o a n   in v e n ti o n   R F ,   n o .   2 5 8 3 7 6 1 ,   2 0 1 6 .   [1 4 ]   B. S .   S e rg e e v ,   T ra n s f o r m e rle ss   v o lt a g e   c o n v e rter,” P a ti e n f o a n   i n v e n ti o n   RF ,   n o .   2 0 1 1 2 7 6 ,   1 9 9 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.