РЕЗЮМЕТА НА НАУЧНИТЕ ТРУДОВЕ на доц. д-р инж. Петър Трифонов Горанов, представени на конкурс за ПРОФЕСОР по научно направление 5.2. Електротехника, електроника и автоматика, научна специалност Електронни преобразуватели към катедра Силова електроника, Факултет Електронна техника и технологии, Технически университет София, публикуван в ДВ брой 67 от 12.08.2014 г. I. Монографичен труд 1. Горанов, П., Резонансни инвертори анализ и проектиране, ISBN: 978-619-167-122-9, Издателство на ТУ София, 2014. В представения ръкопис е направен обобщен анализ на електромагнитните процеси в последователни резонансни инвертори при активен характер на товара и работни режими на прекъснат и непрекъснат ток. Получени са аналитични изрази за основните електрически параметри на различните схемни варианти и въз основа на тях са представени обобщаващи характерни съотношения: товарна и консумирана мощност, оценка на ефективността, на електрическото натоварване на ключовите елементи. За схемите с обратни диоди са разгледани двата възможни случая на съотношение между резонансната честота на кръга и на управляващата, товарната честота и като резултат са дадени изразите за характерните напрежения и токове в схемите. Предложени са аналитични изрази за резонансния ток при различни режими, които по-правилно физикално отразяват процесите в резонансните инвертори. Токът не зависи от характеристичното съпротивление на резонансния кръг, а предимно от товара. Представени са графични зависимости на изследваните величини в зависимост от приети, характерни за схемите, коефициенти. Направен е обобщен анализ при работа с активно-индуктивен и комплексен товар. Получени са математически изрази за характерните електрически параметри на схемите, енергийни зависимости, влиянието на променящите се параметри на товара. Изведени са изрази за работа при резонансна честота на товарния кръг или при капацитивна разстройка. Предложена е методика за проектиране на резонансни инвертори в различни работни режими. Спецификата на предложеното проектиране е, че то се основава на избора само на основните коефициенти използвани при анализа коефициент на разколебаване (k) и честотен коефициент (ν). Въз основа на предложената методика се изчисляват стойностите на резонансните елементи и всички токови и напреженови изисквания към активните и пасивните елементи при зададени параметри на товара. Приведени са конкретни примери за проектиране на различни схемни варианти при различни режими на работа, приложени са много симулационни резултати.
II. Научни публикации в рецензирани списания 2. Салах, A., С. Табаков, П. Горанов, RLC-филтър за променливо напрежение (ШИМ), Юбилейна научна сесия на 50 години ТУ-София, Годишник на ТУ- София, том 48, книга 4, стр.29-36, 1995, ISSN 0374-342. Направен е анализ на RLC-филтър, включен в изхода на инвертор на напрежение със синусоидална широчинно-импулсна модулация при различни честоти на комутация на силовите прибори. Изследвано е влиянието на коригиращи резистори, добавени към стандартния филтър за маломощни приложения, които подобряват качеството на изходния сигнал при широки граници на изменение на товара. Показан е алгоритъм и програма за изчисление на параметрите на филтъра и е анализиран коефициентът на нелинейни изкривявания и загубите във филтъра, изведените са нужните предавателни функции. 3. Салах, A., С. Табаков, П. Горанов, Изследване на идеализиран променливотоков RLC-филтър в инверторите на напрежение с ШИМ, Електротехника и електроника, 3-4, стр.11-15, 1996. Разглежда се метод за изчисляване и оптимизация на L-C филтри на променливо напрежение, предназначени за работа в изходните вериги на инвертори на напрежение с широчинно-импулсна модулация.за компенсиране на промените на товарните параметри е предложено да се включат коригиращи елементи. 4. Горанов, П., М. Христов, М. Горанова, М. Милев, Проектиране на BiCMOS интегрална схема за фазово управление, Електротехника и електроника, 1-2, 2000, стр. 18-23, ISSN 0861-4717. Проектирана е специализирана интегрална схема за фазово управление на тиристорни токоизправители и променливотокови регулатори чрез системата за автоматизирано проектиране в електрониката CADENCE, която разполага с мощен схемен и топологичен редактор, аналогови и цифрови симулатори. Схемата за управление е декомпозирана на отделни функционални блокове със съответното функционално описание. Направена е симулационна проверка на поведението на отделните блокове, след което те са представени на ниво гейт със съответната схемна оптимизация, реализирано е топологично проектиране, опроводяване, проверка на технологичните правила. Използвана е стандартна библиотека Alcatel-Mietec, която се основава на 2μ биполярна-mos технология (BiCMOS) и позволява работа при напрежения до 30V. Извършено е топологично проектиране на резисторите, ключовите MOS-транзистори, интерфейсни, аналогови и цифрови клетки. Генерирани са маските, позволяващи производството на специализираната интегрална схема. 5. Градинаров, Н., Н. Хинов, Д. Арнаудов, П. Горанов, Товарни характеристики на резонансни инвертори с обратни диоди, работещи в режим с подрезонасна честота, Електротехника и електроника 3-4/2003, pp. 25-29, ISSN 0861-4717. Представени са в относителни единици изразите за основните електрически величини, характеризиращи работата на мостов резонансен инвертор с обратни диоди при комплексен характер на товара и висок качествен фактор на паралелния резонансен кръг. Въз основа на това са изследвани товарните характеристики на силовия електронен преобразувател при промяна на основни схемни коефициенти, определящи работните режими. Приведените изрази се основават на ъгъла на проводимост на ключовите електронни елементи, нормиран спрямо честотата на управление. Получените товарни характеристики дават възможност да се оцени поведението на мостов резонансен инвертор при промените на товара по време на технологичния
процес. Те са полезни и при разработване на методики за оптимално и бързо проектиране. При анализа е използван математичния софтуер MATLAB. 6. Brusev, T., P. Goranov, М. Hristov, R. Slavov, Efficiency investigation of buck dc-dc converter for RF applications, Proceedings of the Technical University Sofia, Volume 56, book 1, 2006, pp. 97 102, ISSN 1311-0829. Brusev, T., P. Goranov, M. Hristov, R. Slavov, Efficiency Investigation of Buck DC-DC Converter for RF Applications, Electronics2006, Sozopol, Bulgaria. Работата е фокусирана върху изследване и оптимизиране на ефективността на понижаващ преобразувател на постоянно напрежение за приложение в гигахерцовия диапазон. Изследван е преобразувател в интегрално изпълнение, ориентиран към портативни комуникационни приложения, характеризиращи се с нисковолтово, батерийно захранване, използваната технология е AMS CMOS 0,35μ. Това изисква максимално ефективни режими на работа и минимални загуби в интегралната схема. При анализа е използвана и интегрално реализирана филтрова индуктивност, която е с много лош качествен фактор в началната част на гигахерцовия обхват. От друга страна повишаването на честотата увеличава загубите в MOS-транзисторите. Изведени са зависимости на ефективността на схемата от работната честота, формата на тока, респективно вида на комутацията на транзисторите, от интегралния индуктор. 7. Brusev, T., P. Goranov, Inductors Influence over the DC-DC Converter Performance, Proceedings of the Technical University Sofia, Volume 58, book 2, 2008, pp. 283 288, ISSN 1311-0829. Анализирани и сравнени по отношение на ефективността и технологичните възможности са два варианта на схеми на преобразуватели на постоянно напрежение в интегрално изпълнение понижаващ и резонансен. Използвана е външна и интегрална филтрова индуктивност. Изследването е ориентирано към приложения в комуникационни системи при захранване 3,6V, което е стандартно за Li-Ion батерии. Използваната технология е AMS CMOS 0,35μ. Получени са резултати за влиянието на различни варианти интегрални индуктори въз основа на аналитичен модел на интегралната индуктивност. Анализирана е ефективността на преобразувателите в зависимост от пулсациите на тока. 8. Brusev, T., P. Goranov, M. Hristov, Low Power DC-DC Buck Converter, Електротехника и електроника 1-2 / 2009, pp. 49-56, ISSN 0861-4717. Анализиран е понижаващ преобразувател на постоянно в постоянно напрежение в интегрално изпълнение. Проведено е цялостно изследване на преобразувателя комбинацията силова схема и система за управление. Всеки блок на преобразувателя е проектиран и оптимизиран с помощта на софтуера за проектиране и технологично реализиране на интегрални схеми CADENCE. Проектирана е силовата схема на понижаващия преобразуватели схемата му за управление, съставена от източник на опорно напрежение, генератор на трионообразно напрежение, усилвател на грешката, компаратор и буфер. Предложените електронни схеми на всяко стъпало са оптимизирани по отношение на загубната мощност цел да се увеличи общият коефициент на полезно действие на системата. Изследвано е температурното влияние на схемните параметри. Анализирано е влиянието на изменението на захранващото напрежение. Методът на регулиране и стабилизиране на изходното напрежение използва т.н. soft-switching. Работната честота е 147MHz, захранващото напрежние е 3,6V, изходно напрежение 1,2V, к.п.д. е 65%.
9. Antchev, H., P. Goranov, Research on dynamic characteristics of identical converters with common input and output dc voltages, Електротехника и електроника, 9-10, 2012, ISSN 0861-4717, pp. 10-17. В статията са изследвани преходните процеси на изходното напрежение при еднакви преобразуватели с общо входно и изходно постоянни напрежения. Тези процеси са изследвани при стъпално изменение на товарния ток за един преобразувател и за система от паралелно свързани по отноношение на входа и изхода преобразуватели. Представени са еквивалентна схема и математически зависимости, описващи изменението на изходното напрежение. Представени са резултати от изследване посредством компютърна симулация и експериментални резултати при скокообразно изменение на товарния ток между 5 и 10А, потвърждаващи теоретичните. Показани са подобрените показатели на преходния процес по отношение на пререгулиране и време за установяване при системата от паралелно свързани преобразуватели. 10. Goranov, P., Current Fed Inverter Current Source Supplied, Annual Journal of Electronics, Sofia, 2012, volume 6, number 1, ISSN 1314-0078, pp. 132-135. Анализира се работата на паралелен инвертор на ток, захранван с източник на ток при активен характер на товара. Получените резултати са сравнени с известните зависимости за стандартната схема на инвертор на ток. Изведени са аналитични изрази за ефективната стойност на изходното напрежение при номинален товар и на празен ход, за времето за запушване на приборите при тиристорни схеми, за товарната мощност. Показани са основни характеристики и параметри при захранване с идеален източник на ток. Източник на ток в реалните схеми може да се реализира лесно на основата на токово-управляван преобразувател на постоянно напрежение. Основен метод за регулиране е чрез задаване на входния ток на инвертора. Направени са препоръки за проектиране. 11. Gieva E., R.Rusev, P.Goranov, G.Angelov, R.Radonov, M.Hristov, Microelectronic Circuit with Operational Amplifiers, Imitating Hydrogen Bonding Network Behavior, Annual Journal of Electronics, Sofia, 2013, volume 7, ISSN 1314-0078, pp. 176-179. В работата се анализират микроелектронни схеми, които имитират функционалните характеристики и работата на мрежи от водородни връзки, Микроелектронни схеми функциониращи като декодер са проектирани и симулирани в софтуерната среда CADENCE. Имитиращите схеми са комбинация от стандартни аналогови схеми и прецизни изправители. Проведен е постояннотоков и преходен анализ на синтезираните схеми, който показва много добро съвпадение с поведението на мрежите от водородни връзки. 12. Goranov, P., Analysis of a Current Source Supplied Inverter, Електротехника и електроника 1-2 / 2014, pp. 33-39, ISSN 0861-4717. Анализира се работата на паралелен инвертор на ток, захранван с идеален източник на ток. Изведени са аналитични изрази, показани са основни характеристики и параметри при активен и комплексен товар. Изследванията се отнасят за тиристорни и транзисторни варианти, въпреки че на фигурите са показани тиристорни схеми. За оценка на възможностите на този специфичен вариант на инвертора на ток в началото е изследвана работата при активен товар, след което са изведени аналитични зависимости за комплексен товар паралелен трептящ кръг. Изведени са аналитични изрази, показващи влиянието на изменението на товара или работната честота върху напреженията в схемата и параметрите, определящи работоспособността на изследваната схема. Получените резултати са сравнени с известните зависимости за
стандартната схема на инвертор на ток захранвана с източник на напрежение. Изследванията са потвърдени със симулационни резултати. Режимът на работа е проверен експериментално. Указан е оптимален диапазон на стойности за коефициента на натоварване, направени са препоръки за проектирането на инвертора. За транзисторна схема на преобразувателя е доказана стабилната работа при празен ход и при късо съединение в товара. 13. Dimitrov, V., P. Goranov, Modelling of Step-Up DC Converter, Електротехника и електроника 3-4 / 2014, pp. 13-20, ISSN 0861-4717. Приведен е обобщен математически анализ на повишаващ преобразуватели, отчитайки реални заместващи схеми на всеки от елементите в идеалната схема. Записаните в стандартна форма на променливи на състояние нелинейни диференциални уравнения, зависещи от времето, са усреднени за един период на управляващата честота, като апроксимацията позовлява да се разгледат усреднени нелинейни уравнения, описващи процесите в схемата. На тяхна база е получен израз за предавателната функция в установен режим на преобразувателя. Следващата стъпка е линеаризация около този режим, което позволява получаване на изрази за предавателни функции на преобразувателя съответно между изхода и смущаващо въздействие или сигнал за управление. Така получените резултати са показани графично и са дискутирани някои следствия от получената им форма. При известни стойности и съотношения на паразитните елементи на преобразувателя може да се определи максималната стойност на коефициента на запълване, допустимата стойност на изходното напрежение и др. 14. Dimitrov, V., P. Goranov, Analysis of a synchronous DC-DC converter working between two voltage sources, Annual Journal of Electronics, Sofia, 2014, volume 8, number 1, ISSN 1314-0078, pp. 215-219. В статията е анализиран двупосочен преобразувател на постоянно в постоянно напрежение, работещ с два източника на енергия поставени на входа и изхода му. Такива ситуации се получават при зарядни устройства за акумулатори, при силовата част на електромобил, използващ хибриден източник на енергия батерия и суперкондензатор. Изведените зависимости за основните величини в схемата са потвърдени със симулационни изследвания. Анализираният двупосочен преобразувател е със синхронно управление, което изисква изменения в алгоритъма за управление в преходните режими. След разлагане на нелинейните уравнения в ред на Тейлър са дадени изрази, позволяващи опростено оразмеряване на схемата. III. Научни публикации в сборници на конференции 15. Табаков, С., П. Горанов, К. Радонова, A Method to Define a Resonant Inverter State Following the Shape of the Current Pulse, European Power Electronic Conference 1991, Флоренция, Италия. В много практически приложения на резонансни инвертори възникват редица проблеми, обусловени от недостатъчно познаване или непредвидени изменения на товара, от дефекти в силовата схема на инвертора. Предлага се методика за определяне на реалните параметри на резонансните инверторни схеми чрез изследване на формата на резонансния токов импулс. Необходимо е методиката да позволява такъв анализ да се прави по време на пусковия процес само от първия полупериод от работа на дадена схема, както и за диагностика по време на експлоатация в работен (установен) режим. Това изисква непрекъснато следене на отклоненията на параметрите на резонансните
инвертори от номиналните им стойности и изработването на правилна реакция за осъществяване на оптимален режим на експлоатация. 16. Салах, А., С. Табаков, П. Горанов, Анализ и синтез на изходните филтри на инвертор на напрежение с широчинно-импулсна модулация, Втора НПК с международно участие "Електронна техника ЕТ 93", сб. доклади, том 2, стр.254-259, септември 1993, Созопол, България. В работата е направен анализ на различни по структура изходни филтри на автономни инвертори на напрежение с цел получаване на оптимални предавателни характеристики. Анализът е направен за случаите, когато регулирането на изходното напрежение става по метода на еднополярна и двуполярна ШИМ. Предложен е обобщен модел на най-разпространените филтри на изходното напрежение. Изчислени са основните им параметри, чрез които е възможен избора на оптимален схемен вариант при съответна форма на изходното напрежение на инвертора и зададени изкривявания. Разработена е програма за избор на филтри с оптимални параметри при зададен товар с определен характер. 17. Салах, А., С. Табаков, П. Горанов, Анализ на параметрите на филтрите на инвертор на напрежение с отчитане загубите в елементите им, Втора НПК с международно участие "Електронна техника ЕТ 93", сб. доклади, том 2, стр.260-265, септември 1993, Созопол, България. Направен анализ на различни по структура изходни филтри на автономни инвертори на напрежение, като са отчетени загубите в реалните реактивни елементи на филтрите. Изследването е проведено за различни видове модулация на инвертираното напрежение. Направено е сравнение на реалния филтър с идеализиран и са указани границите на изменения на паразитните елементи във филтрите, при което влиянието им минимално или пренебрежимо малко. 18. Табаков, С., К. Захаринов, П. Горанов и др., Анализ на състоянието на системите за непрекъснато електрозахранване АБП-1500 на АЕЦ"Козлодуй", Трета НПК с международно участие "Електронна техника ЕТ 94", сб. доклади, том 3, стр 164-170, септември 1994, Созопол, България. Системите за непрекъсваемо захранване захранват всички отговорни системи в централата и са в основата на ядрената безопасност. Съставена е методика за изпитания, реализирани са стендове за изпитания и измерване на параметрите им, съобразени с работните условия в различните блокове на устройствата. Въз основа на направената оценка и подмяна на тиристорни модули с влошени параметри се гарантира надеждната работа и е удължен експлоатационния срок на системите за непрекъсваемо захранване. 19. Goranova, M., P. Goranov, M. Hristov, Educational Experience in Analog IC Simulation with Cadence-SPICE, CAEE 95, Proceedings of the 3rd International Conference on Computer Aided Engineering Education, pp. 237 242, FEI STU, 13 15 September 1995, Bratislava, Slovakia. Описва се с реални примери ползата от методите и софтуера за компютърна симулация в процеса на обучение и проектиране на инетгрални схеми. Софтуерът CADENCE е световен лидер в автоматизираното проектиране на аналогови и цифрови интегрални схеми. Продуктът Analog Artist Design System позволява напълно интегриран процес на проектиране. Софтуерът CADENCE обезпечава средства за проектиране отгоре-надолу и позволява да се концентрираме върху проектиране на поведение и архитектури на схемите. Софтуерът дава възможност за гъвкаво и комплексно аналогово проектиране, бърза проверка и предварителен анализ на
различни схемни варианти за избор на най-доброто решение. Използването на CADENCE позволява повишаване на възможностите на студентите за проектиране на аналогови елементи и схеми, професионално сравняване на параметрите и характеристиките им. Софтуерът се използва от студентите на ФЕТТ при изготвяне на дипломните им работи. 20. Tabakov, S., K. Zaharinov, P. Goranov, A. Krumov, Analysis of Thyristor Module Condition in Uninterruptible Power Supply Systems in Kozloduj NPS, Annual School Lectures, v.8, 1, pp.237-241, september1995/96, Sozopol, Bulgaria. Системите за непрекъсваемо електрозахранване на АЕЦ са основана съставна част от ядрената безопасност, тъй като захранват най-отговорните системи в централата управление на реактора, командна зала, системи за защита и регулиране, информационно-изчислителен център. Поради това системите за непрекъсваемо захранване се намират под непрекъснат контрол и наблюдение. В работата се описват схеми и начини за проверка и оценка на състоянието на тиристорните модули, основни елементи в системите. Приведени са основните резултати, получени от анализа на повече от 350 модула (съдържащи два тиристора) и 500 тиристора. Направена е оценка на тиристорите в токоизправителни схеми, инвертори и променливотокови регулатори с препоръка за по-нататъшни действия за гарантиране на надеждността на системите за непрекъсваемо захранване. 21. Goranova, M., P. Goranov, M. Hristov, Mixed Signal IC Design with Cadence, Proceedings of the 3rd Advanced Training Course, MIXDES 96, Mixed Design of Integrated Circuits and Systems Education of Computer Aided Design of Modern ICs and Devices, pp. 556 561, ISBN 83 906066 0 7, 30May 1June 1996, Lodz, Poland. В работата се описват основните аспекти от проектиране на схеми със смесени сигнали за индустриални приложения. Това са схеми за управление на силови електронни преобразуватели токоизправители, инвертори, променливотокови регулатори. Cadence Design Systems предлага значителни удобства и ресурси за схемно и технологично проектиране на схеми със смесени сигнали. Показани са възможностите на софтуера за проектиране на основни съставни блокове от схема за управление на регулируем токоизправител. Проектирани са цифрови клетки инвертор, двувходови логически елементи NAND и NOR, и аналогови клетки, заедно с технологичното им разположение в интегралната схема. 22. Горанов, П., М. Христов, М. Горанова, А. Трифонов, Синтезиране на управляващ блок в цифрова схема за формиране на сигнали със синусоидална ШИМ, Пета национална научно-приложна конференция с международно участие, Електронна техника ЕТ 96, Сборник научни трудове, Книга 2 стр. 124-129, 27-29 септември, 1996, Созопол, България. Обект на разглеждането е част управляващ блок, от аналого-цифрова интегрална схема за формиране на синусоидални широчинно-импулсно модулирани сигнали. Предложен е специфичен метод за формиране на ШИМ-сигналите и блокът определя правилното функциониране на интегралната схема. Управляващият блок е моделиран при използването на език за хардуерно програмиране от високо ниво VHDL. Преминаването от ниво поведенческо описание към схемна реализация се осъществява от системата за автоматизирано проектиране SYNOPSYS, съдържаща схемен редактор, симулатор и цифров синтезатор. Използването на модерни методи, средства и програми позволява прецизно алгоритмично, функционално, логическо и топологично проектиране на зададена интегрална схема, удовлетворяваща дефинирани технически изисквания.
23. Dolbilov, G.,.., P. Goranov, High Repetition Pulsed Accelerator for EB Technology, International Symposium on Radiation Technology for Conservation of the Environment, Proceedings of Symposium, pp.453-456, September 1997, Zakopane, Poland. Представен е прототип на импулсен ускорител за електронно-лъчеви технологии. Ускорителят произвежда електронен лъч с енергия до 200 kev, импулсен ток до 1А, продължителност на импулса 10 μs при честота 18 khz. Електроните в импулса се получават от студен катод от пиролизен мозаечен въглерод, имащ прагова волт-амперна характеристика. Електронно-лъчевите технологии се използват за очистване на отпадъчни газове от серни и азотни окиси в топлоелектрически централи или при изгаряне на отпадъци. Най-съществена част от такава технология е електронният ускорител. В работата се разглежда нов дизайн на такъв ускорител с поведение като на вакуумен диод, конструктивни и технологични особености на реализацията. 24. Dolbilov, G.,..., P. Goranov, Multi-Beam Pulsed Accelerator for Electron Beam Processing, Proceedings of 6-th European Particle Accelerator Conference, pp.2398-2340, june 1998, Stockholm, Sweden. Проведени са експериментални изследвания на импулсен ускорител за електронно-лъчеви технологии с енергия до 200 kev, продължителност на импулса 10 μs при честота 18kHz. Експерименталният опит е добра база за създаване на гама евтини ускорители с енергия в лъча около 1 MeV и мощност 30, 300 или 1000 kw според конкретната технология. Описани са особеностите на съществените елементи на ускорителя. В работата се разглежда нов дизайн на такъв ускорител с поведение като на вакуумен диод показана е експериментално снета волт-амперната му характеристика. Захранването е от високочестотен силов електронен инвертор с мощност 30kW и повишаващ трансформатор. Инверторът е настроен да работи на резонасната честота на системата повишаващ трансформатор и вакуумен диод. Приложени са експериментални резултати и реално измерени параметри на цялата система. 25. Горанов, П., М. Христов, М. Горанова, А. Трифонов, Метод за формиране на регулируеми синусоидални ШИМ сигнали, The Seventh International Conference ELECTRONICS '98, Proceeding of the Conference, ISBN 954-438-245-3, Book 3 стр. 160-165, September 23 25, 1998, Sozopol, Bulgaria. В работата се описва метод за формиране на синусоидални широчинноимпулсно модулирани (ШИМ) сигнали, които се използват в силовите електронни схеми за управление на асинхронни електродвигатели и източниците за непрекъсваемо захранване (UPS). Избраният метод е основан на четене на данните за ширината на импулсите за един полупериод на изходното синусоидално напрежение, които са записани в постоянна памет, и позволява регулиране на дълбочината на модулацията. Идеята е да се ползва само един запис на продължителностите на импулсите за всеки период на носещата честота. Въз основа на разработения алгоритъм може да се реализира произволна дълбочина на амплитудната модулация на ШИМ-сигналите. На тази основа е проектирана и реализирана цифрова схема чрез използване на програмната система Synopsys. 26. Goranov, P., M. Hristov, M. Goranova, A. Trifonov, Modelling of a Sinusoidal PWM System, MIC 99, Proceedings of the Eighteen IASTED International Conference, Modelling, Identification and Control, pp. 67 69, ISBN 0-88986-239-7, ISSN 1025-8973, February 15 18, 1999, Innsbruck, Austria.
Описва приложението на специализиран софтуер за проектиране на интегрална схема за формиране на синусоидални широчинно-импулсно модулирани сигнали с приложение в силовите електронни схеми. Използва се специализиран език за програмиране, позволяващ лесно проектиране на интегрални схеми. Описани са блоковата схема на синтезираната интегрална схема за управление, алгоритъмът на работа, позволяващ да се реализира произволна дълбочина на амплитудната модулация, VHDL модел на системата, резултати от тестване и симулации. Предимство на предложения метод е възможността за реализация и проверка на функционалността на разработваната интегрална схема с помощта на FPGA матрици. 27. Goranov, P., M. Hristov, M. Goranova, A. Trifonov, SYNOPSYS Design System Implementation in Education, The Eight National Scientific and Applied Science Conference ELECTRONICS'99, book 2, pp. 69-74, ISBN 954-438-260-7, September 23 25, 1999, Sozopol, Bulgaria. Работата показва методологията на процеса на проектиране на интегрални схеми в процеса на обучение на студентите от ФЕТТ. SYNOPSYS Design System е много мощно средство да се разберат основните принципи на функционално и физическо проектиране на цифрови интегрални схеми. Акцентът е върху използването на симулиране на схеми със смесени сигнали, комбинирани с функционално описание с VHDL на отделни блокове. Студентите могат да използват различни варианти на функционално и архитектурно реализиране на определен проекти да изберат найдобрия вариант. Така те се научават на принципите на проектиране и приложението им в реалната индустриална схемотехника. 28. Dodeva G., M. Gospodinova, P. Goranov, M. Hristov, Design of a Monolitic E- class Power Operating Amplifier from 1 to 3 GHz, The Tenth International Scientific and Applied Science Conference ELECTRONICS'2001, book 3, pp. 29-34, September 26-28, 2001, Sozopol, Bulgaria. Проектиран и изследван е клас Е мощен усилвател в интегрално изпълнение. Симулиран е при идеални и реални елементи, реализацията е с биполярен и CMOS транзистор, направен е сравнителен анализ. За симулациите е използван Cadence Design Center. Проектирането е базирано на 0,8μ SiGe и BiCMOS технология. По-добър к.п.д. над 60%, се получава при CMOS технологията. 29. Donchev B., M. Patarcheva, N. Krantov, P. Goranov, M. Hristov, Design of Control System for Induction Heating Converter, The Tenth International Scientific and Applied Science Conference ELECTRONICS'2001, book 3, pp. 183-188, September 26-28, 2001, Sozopol, Bulgaria. Системите за контрол и управление на силови електронни преобразуватели предполагат широко използване на специализирани интегрални схеми поради понадеждната реализация и възможността за следене и регулиране на повече параметри. Целта на работата е да покаже проектирането и реализацията на такава система за управление на инвертор за индукционно нагряване. Използван е предварително избран алгоритъм за функциониране на интегралната схема, осигуряващ правилната работа на инвертора по време на пускови процеси и установен режим. Проектирането на схемата е направено на базата на език за поведенческо описание от високо ниво VHDL, и SYNOPSYS система за програмиране и синтезиране на цифрови интегрални схеми. Формираните изходни сигнали съответстват на изискванията на технологичния процес, което е проверен симулационно с необходимото оптимизиране. Като база за изработване на системата за управление е избрана програмируема логика (CPLD) на XILINX XC95144-10VQ100C.
30. Goranov, P., M. Goranova, M. Hristov, M. Milev, HBICMOS Integrated Circuit for Power Electronics Applications, Proceedings of the 8-th International Conference Mixed Design of Integrated Circuits and Systems MIXDES 2001, pp. 169-172, june 21-23, 2001, Zakopane, Poland. Извършено е детайлно проектиране, производство и експериментално тестване на реалните параметри на HBiMOS интегрална схема за фазово управление на променливотокови регулатори и други AC токоизправители, използвайки Cadence Design System. Използвана е стандартната библиотека на Alcatel-Mietec, основана на 2μ HBiCMOS технология. Решени са проблемите, свързани със синтеза, проектирането на електрическата схема, симулацията и проектирането на маските. Интегралната схема е произведена от организацията EUROPRACTICE. Функционалното тестване и експерименталните измервания доказаха правилността на проектирането и коректното функциониране на интегралната схема за фазово управление. 31. Gradinarov, N., N. Hinov, D. Arnaudov, P. Goranov, Resonant inverters with limited voltage on the commutating capacitors working with below load resonant frequency, Proceedings of XII-th International Symposium on Electrical Apparatus and Technologies SIELA 2001, vol. 2, pp. 59-65, 31 May-1 June, 2001, Plovdiv, Bulgaria. Изследвана е нова топология на мостов резонансен инвертор с ограничаване на напрежението върху комутиращия кондензатор. Анализиран е режимът на работа на схемата в режим на естествена комутация. Получени са аналитични зависимости за активен характер на товара, описващи товарния ток, напрежението върху комутиращия кондензатор. Резултатите от анализа позволяват лесно определяне на параметрите, необходими за проектиране на инвертора. 32. Brusev, T., P. Goranov, М. Hristov, Capacitors dc-dc converters for RF implementation, The Fifteenth International Scientific and Applied Science Conference Electronics ET'2006, book 2, pp. 47-52, ISBN 954-438-565-7, September 20-22, 2006, Sozopol, Bulgaria. Анализирани и сравнени по отношение на ефективността им за работни честоти около 1GHz са два капацитивни преобразувателя на постоянно напрежение в постоянно мостова схема и схема на Luo. Целта е да се провери възможността за реализацията и показателите им, тъй като се избягва ползването на индуктивност, което има негативни ефекти при напълно интегрално изпълнение. Показаните симулационни резултати се отнасят за реализация с AMS CMOS 0,35μm технология. Показани са схемните архитектури, ориентирани към много маломощни преобразуватели няколко десетки mw. Показано е, че е възможно реализирането на такива преобразуватели, при което се спестява значителна силициева площ в интегралната схема. 33. Brusev, T., P. Goranov, М. Hristov, Fully monolithic dc-dc converters, Proceedings of Third International Bulgarian Turkish Conference COMPUTER SCIENCE 2006, part I: pp. 37-42, ISBN 978-954-438-601-6, October 12-16, Istanbul, Turkey. Изследвани са възможностите на различни схемни решения на преобразуватели на постоянно напрежение в постоянно в интегрално изпълнение за високочестотни (RF), маломощни приложения. Използваната технология е AMS CMOS 0,35μm. Анализирано е влиянието на различни фактори и начини на управление върху ефективността им. Разгледани са три схеми понижаващ преобразувател, схеми с кондензаторно превключване. Изследвано е влиянието на работната честота, захранващото напрежение, режима на управление.
34. Brusev, T., P. Goranov, M. H. Hristov, Investigation of ZCS Resonant-switch DC-DC Converter for Fully Monolithic IC Implementation, Proceedings of the 16th International Scientific and Applied Science Conference Electronics 2007, Book 1, pp. 121-126, ISBN 1313-1842, September 19-21, 2007, Sozopol, Bulgaria. Публикувани са резултати от изследвания на псевдорезонансен преобразувател на постоянно напрежение в постоянно в интегрално изпълнение с превключване на транзисторите при нулев ток. Използваната технология е AMS CMOS 0,35μm. Алгоритъмът на управление на схемата реализира т.н. мека комутация. Получен е коефициент на полезно действие около 86% при честота 1,75GHz. Изследвани са ефектите и на лошия качествен фактор на интегралните бобини. 35. Brusev, T., P. Goranov, M. Hristov, Buck Converter for Low Power Applications, MIEL 2008 IEEE 26th International Conference on Microelectronics, Volume 2, pp. 447-450, ISBN 978-1-4244-1881-7, 11-14 may 2008, Nis, Serbia. Проектиран е интегрален понижаващ преобразувател на постоянно в постоянно напрежение и изследван върху стандартна 0,35μm CMOS технология. Блоковете на системата, включваща източник на опорно напрежение, генератор на трионообразно напрежение, усилвател на грешката, компаратор, буфер и силов преобразувателса оптимизирани с помощта на софтуера за автоматизирано проектиране CADENCE. Подобрена е ефективността на системата с минимизиране на загубите във всяко стъпало. Използва се относително висока работна честота, за да се намалят стойностите на филтровите елементи. Ефективност около 70% се получена при понижаващ преобразувател от 3,6V до 1,2V. Системата показва стабилна работа при изменения на температурата, захранващото напрежение и товара. 36. Goranov, P., H. Antchev, V. Gourgoulitsov, Energy Analysis of Load Variation Influence over DC Bus with Ultracapacitor, 15 th International Symposium on Power Electronics Ee 2009, paper No. T1-2.4, pp. 1-4, ISBN 978-86-7892-208-4, october 28-30, 2009, Novi Sad, Serbia. В работата са представени математически изрази, свързващи основните енергийни величини между източници и товари свързани към обща постояннотокова шина, към която е свързан суперкондензатор, при рязка промяна на мощността консумирана от товара. Въз основа на математическите изрази са построени графични зависимости с помощта на програмния продукт MATLAB. Изследвана е зависимосттта на стойността на кондензатора от напрежението на шината, неговото изменение, промяната на мощността на товара, скоростта на възстановяване на мощността на шината от свързаните към нея преобразуватели. 37. Горанов, П., Х. Анчев, В. Гургулицов, Изследване на паралелно работещи преобразуватели на постоянно напрежение, Научна конференция Електроника 2010, стр. 93 100, София, България, 2010. Изследвано е поведението на паралелно работещи преобразуватели на постоянно напрежение по отношение на захранващия източник и товара. Анализирано е входно и изходно съпротивление на почти всички директни преобразуватели, зависимостта му от коефициента на регулиране. Изследвани са и входните и изходни пулсации на тока при паралелна работа на схеми. Приложени са експериментални и симулационни резултати. 38. Горанов, П., Х. Анчев, В. Гургулицов, Изследване на паралелно свързани преобразуватели с корекция на фактора на мощност, Proceedings of Thirteenth International Conference on Electrical Machines, Drives and Power Systems ELMA 2011, pp. 176-181, October 21-22, 2011, Varna, Bulgaria.
Изследвани преобразуватели на променливо в постоянно напрежение на основата на повишаващи конвертори, които позволяват корекция на фактора на мощност. Целта е получаване на равномерно натоварване при паралелна работа. Предложена е схемна модификация на свързване на преобразувателите през допълнителни диоди. При самостоятелно управление на всеки преобразувател и следене на консумирания ток от захранващата мрежа се получава много симетрична паралелна работа 39. Господинов В., С. Гишин, П. Горанов, Програмируем разряден силов електронен преобразувател, Дни на науката ТУ-София, III Научна конференция ЕФ 2011, том 2, стр. 53-58, 30.09-03.10.2011, Созопол, България. Цел на публикацията е описание на разработка, илюстрирана с резултати от проведени тестови изпитания, на програмируемо разрядно устройство. Могат да се тестват електрически разрядни характеристики на акумулаторни батерии от различни електрохимични системи, които са с широко приложение в енергетиката, транспорта и др. Устройството се управлява от персонален компютър с необходимото програмно осигуряване за задаване на работни режими, регистриране и онагледяване на измерените резултати. Силовият електронен преобразувател, който осъществява разрядния режим, е управляем токоизправител, работещ в инверторен режим. Разрядният режим е с импулсен или непрекъснат ток и се програмира от компютъра в предварително зададени граници. Устройството е предвидено за тестване на последователно свързани акумулаторни клетки или батерии, сумарното напрежение на които е в определена област. 40. Goranov, P., H. Antchev, Investigation of Transient Impedance of the DC Bus with Buck Converters and Ultracapacitor, 16 th International Symposium on Power Electronics Ee 2011, paper No. T1-1.5, pp.1 4, October 26-28, 2011, Novi Sad, Serbia. Изведени са изрази за преходния импеданс на постояннотоковата шина, към която, освен товара, са свързани паралелно работещи преобразуватели на постоянно напрежение и ултракондензатор. Получените зависимости са симулационно и експериментално проверени. Показани са експерименталната постановка и снети осцилограми при стъпално изменение на товарния ток. 41. Goranov, P., Analysis of a Step-up DC Converter Considering Real Parameters, 22 th International Scientific Conference Electronics ET2013, Proceedings pp. 25-28, ISSN 1313-1842, Sozopol, September 18-20, 2013. Основен акцент в работата е получаване на зависимости, дефиниращи условия за работоспособност на преобразуватели на постоянно напрежение с повишаване на изходното напрежение, при отчитане на реалните схемни параметри. Анализирана зависимостта на изменението на изходното напрежение от въздействието на регулиращия параметър коефициента на запълване. Дефинирана е максимално допустимата стойност на коефициента на запълване, осигуряваща правилно функциониране на преобразувателите. Получени са реални характеристики.