Силовая электроника №1'2004

Журнал Силовая Электроника №1 за 2004 г.
Компоненты силовой электроники

Новая технология изготовления силовых диодов большой мощности EmCon-HDR

Компании eupec GmbH и Infineon Technologies AG разработали новую усовершенствованную технологию изготовления силовых диодов, которая улучшает их характеристики при переключении внутри всей области безопасной работы, с названием EmCon-HDR (Emitter Controlled — управляемый по эмиттеру; High Dynamic Robustness — высокая динамическая устойчивость). Новый силовой диод может в 100% случаев заменить диод стандартного типа. Благодаря более широкой области безопасной работы управление переключением диода может осуществляться при очень высоких значениях di/dt и dv/dt, что, в свою очередь, может значительно уменьшить потери при включении IGBT силового транзистора.

Применение планарных силовых трансформаторов и плат на алюминиевой подложке в современных источниках питания

Современные требования к снижению размеров и веса импульсных источников питания вынуждают разработчика искать компромисс между его стоимостью и габаритами, добиваться снижения массы и повышения КПД. Очень многое уже сделано для миниатюризации импульсных источниках питания — созданы специализированные микросхемы управления, мощные ключи с низкими потерями и, казалось бы, до мелочей отработана конструкция.

Методы оценки надежности силовых модулей IGBT SEMIKRON в предельных режимах

В статье рассматриваются основные причины отказов мощных IGBT силовых модулей, приводятся технологические методы повышения надежности. Подробно описаны способы обеспечения высоких показателей надежности и методики испытаний, используемые SEMIKRON.

Силовые переключатели с максимальной защитой по напряжению для управления переменным током в асинхронных электродвигателях

Основным направлением совершенствования бытовой техники является переход к электронному управлению, которое позволяет сократить расход электроэнергии, повысить точность управления и улучшить интерфейс пользователя с расширением его возможностей. Компания STMicroelectronics (ST) предлагает использовать в приборах для управления электродвигателями или компрессорами семейство силовых переключателей переменного тока, в котором уже есть микросхемы с возможностью коммутации тока до 6 А (ACST6-7S) и до 8 A (ACST8-8CFP).

Новые IGBT биполярные транзисторы компании Fuji Electric Device Technology

С появлением мощных биполярных транзисторов IGBT и мощных полевых транзисторов (MOSFET) в области силовых преобразователей, таких, как электропривод переменной частоты и источники бесперебойного питания для компьютеров, произошла революция. Требования компактности, легкости и высокой производительности силовых преобразователей способствовали быстрому развитию этих коммутационных приборов. Однако биполярные модули IGBT и полевые транзисторы не могли полностью удовлетворить требования силовых преобразователей. Например, мощные биполярные транзисторные модули IGBT могли выдерживать высокие напряжения и управлять большими токами, но скорость переключения была очень мала. И наоборот, мощные полевые транзисторы, обладающие хорошими частотными свойствами, по электрическим параметрам сильно уступали биполярным транзисторам. Поэтому были разработаны биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT), которые удовлетворяют всем этим требованиям. IGBT — это коммутационные приборы столь же высокочастотные, как и полевые транзисторы, с одной стороны, и такие же мощные (большой ток и напряжение), как биполярные транзисторы, с другой стороны.

Силовые модули IGBT компании Eupec

В настоящее время Eupec предлагает широкий ассортимент силовых модулей IGBT с различной внутренней конфигурацией, диодные и тиристорные модули. Полная гамма выпускаемой продукции Eupec включает мощные диодные, тиристорные и диодно-тиристорные модули, IGBT модули, драйверы к IGBT модулям, PIM-модули, а также вспомогательные изделия и отладочные платы.

Сравнительные экспериментальные исследования силовых модулей IGBT и модулей на основе комбинированных СИТ-МОП полевых транзисторов

В статье приводятся сравнительные исследования комбинированных полупроводниковых ключей, реализованных на базе IGBT и комбинированного СИТ-МОП полевого транзистора (КСМТ) как полных функциональных аналогов.

Многослойная шина и силовые модули SEMISTACK от SEMIKRON

Разработка топологии соединений в преобразователях большой мощности является одним из наиболее важных и сложных этапов создания конструкции изделия. Высокие значения скоростей изменения сигнала di/dt, dv/dt, возникающие при переключении силовых модулей, приводят к появлению переходных перенапряжений, шумов и помех. Для борьбы с этим в мощных импульсных преобразователях необходимо обеспечивать минимальное значение распределенных индуктивностей силовых линий связи. Основным способом решения данной проблемы является использование многослойных силовых шин (Laminated Bus Bar). В настоящее время готовые силовые шины для различных мощных применений выпускаются рядом зарубежных фирм. Одним из лидеров в производстве изделий данного класса является французская компания ELDRE, предлагающая широкую гамму шин для различных преобразователей. Именно такие шины используются в готовых конструктивах SEMISTACK, разрабатываемых фирмой SEMIKRON и предназначенных для максимального упрощения разработки и обеспечения надежной работы изделия. В данной статье рассматриваются конструктивные и электрические параметры многослойных шин питания, описываются наиболее удачные варианты конструкции силовых сборок SEMISTACK, производимых фирмой SEMIKRON.

Полевые транзисторы MOSFET Philips

На сегодняшний день основную часть производимых силовых транзисторов составляют устройства со структурой металл-окисел-полупроводник (Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, MOSFET). Полевые транзисторы MOSFET выпускают многие крупные компании, в том числе и Philips Semiconductors.

Новая технология РТ IGBT против мощных полевых транзисторов

Последнее время пристальное внимание разработчиков в области силовой электроники сконцентрировано на стремительном развитии последних технологий биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT) и, в частности, на возможности их использования как недорогой альтернативы мощным полевым транзисторам. В данной статье приводится сравнение динамических характеристик, потерь на переключение и проводимости мощных МОП полевых транзисторов и биполярных транзисторов с изолированным затвором PT (Punch Through) новой технологии производства IGBT компании Advanced Power Technology — Power MOS 7. Также рассматривается использование этих силовых транзисторов в некоторых типовых наиболее распространенных схемах включения.

Автомобильная электроника

Новая технология МОП полевых транзисторов для современной автомобильной электроники

Одной из важнейших и приоритетных задач современного автомобилестроения является создание экономичных, экологически чистых, надежных и безопасных моделей автомобилей. При решении этой задачи ключевая роль отводится совершенствованию автомобильной электроники и расширению числа систем и узлов, в которых применяются электронные блоки контроля, управления и электропривода.

Источники питания

Микросхемы для заряда аккумуляторных батарей фирмы Linear Technology

Работа современной аппаратуры невозможна без использования в ней аккумуляторных батарей, являющихся как основными источниками питания, так и резервными. В статье приводится сравнительная характеристика основных типов аккумуляторных батарей, а также типы и основные параметры микросхем для зарядных устройств, выпускаемых фирмой Linear Technology.

Устройства заряда на базе однотактных комбинированных преобразователей напряжения

Вниманию читателей предлагается схема однотактного комбинированного преобразователя, совмещающая положительные качества обратноходового и прямоходового преобразователя напряжения.

Силовая преобразовательная техника для мощных электротехнологических установок постоянного тока

В статье дается краткий обзор силовых управляемых выпрямителей для различных электротехнических установок.

Ограничение напряжения на ключевом транзисторе в однотактных преобразователях напряжения

При работе однотактного преобразователя напряжения на ключевом транзисторе возникают перенапряжения, обусловленные как коммутационными процессами, так и процессами, связанными с перемагничиванием сердечника силового трансформатора. Эти перенапряжения достигают больших значений и могут привести к выходу из строя полупроводниковых приборов, а также способствуют увеличению уровня помех на входе преобразователя напряжения.

DC-DC преобразователи напряжения и DC-DC регуляторы напряжения компании Ericsson Power Modules

В статье рассмотрены основные технические характеристики модулей питания (DC-DC преобразователей напряжения и DC-DC регуляторов напряжения) компании Ericsson Power Modules — одного из ведущих поставщиков источников питания.

Источники бесперебойного питания фирмы «Александер Электрик» промышленного и специального назначения

В современных системах связи и автоматики с использованием ПЭВМ, аппаратуры передачи данных, новых средств засекречивания информации и другой электронной аппаратуры из-за нестабильной работы системы электропитания (СЭП) возникает 75% случаев потерь информации, 65% выхода из строя периферийного оборудования, 65% неисправностей в компьютерных системах.

Индукционный нагрев

Индукционная установка для напайки алмазных сегментов к отрезным кругам

При производстве камнерезных пил, используемых для резки железобетона, мрамора, гранита применяется технологический процесс напайки алмазных сегментов к зубьям отрезных кругов. При этом используются известные в промышленности способы нагрева металлов: пламенем газовой горелки, электрической дугой, а также лазерная пайка. Но наибольшее применение для данного технологического процесса получила индукционная пайка, которая по сравнению, например, с печной и газопламенной, имеет такие неоспоримые преимущества, как: возможность интенсивного индукционного нагрева локальной зоны; обеспечение четкой фиксации взаимного положения паяемых деталей; уменьшение коробления и окисления паяемого узла; повышенная прочность паяных соединений, пониженный расход припоев и флюсов, высокая производительность, менее трудоемкие условия труда.

Оборудование

АДИП: диагностика силовых полупроводниковых приборов

Надежность преобразователей электрической энергии при эксплуатации в большой степени определяется качеством силовых полупроводниковых приборов, а также качеством реализации силовой схемы. Исходное качество силовых полупроводниковых приборов должны обеспечивать их изготовители, а качество реализации силовой схемы преобразователя обеспечивается при комплектовании его полупроводниковыми приборами и настройке.

Силовые разъемы

Контакторы фирмы Hartman

Фирма Hartman является подразделением компании CII Technologies (США), которая входит в концерн Tyco Electronics. Фирма Hartman производит мощные реле и контакторы с 1902 года. Она является лидером в области разработки высококачественных контакторов для армии, авиакосмической отрасли и флота.

Электроприводы

Тенденции в развитии электро- и гибридных автомобилей с использованием электропривода

Изобретение паровой машины Джеймсом Ваттом создало предпосылку для создания средств автономного передвижения. Недостаток технологии, выразившийся в значительном весе и размерах силовой установки, не позволял сделать транспортное средство действительно автономным. Успех железнодорожного транспорта, привязанного к специально построенным дорогам, не распространился на омнибусы. Компактный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) позволил избавиться от привязки к специально построенному пути и разрешил проблему автономности. В то же время успехи в производстве и распределении электроэнергии, наряду с прогрессом в создании химических источников тока (ХИТ), в том числе аккумулирующего типа, предоставили альтернативу автомобилю — электромобиль и гибридный автомобиль.

Перспективы развития электропривода

Проблема регулирования скорости движения машин и механизмов с целью экономии электроэнергии решалась в последние десятилетия в основном с помощью регулируемых электроприводов. Причем, если еще в 70–80-х годах преобладающими были регулируемые электроприводы постоянного тока, то в настоящее время они повсеместно вытесняются регулируемыми электроприводами переменного тока, как правило, с асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором. Объясняется это достижениями микроэлектроники, позволяющими реализовать небольшими аппаратными затратами довольно сложные алгоритмы управления электродвигателем переменного тока, который в общем случае предпочтительнее двигателя постоянного тока по надежности, массе, габаритам и стоимости.

Современные преобразователи частоты: методы управления и аппаратная реализация

Основным элементом современных электроприводов переменного тока является преобразователь частоты (ПЧ). Несмотря на многообразие существующих на данный момент алгоритмов управления и вариантов аппаратной реализации преобразователей частоты, можно говорить о типовых решениях, применяемых большинством производителей. Фактически, выработались негласные стандарты на структуру преобразователей частоты и выполняемые ими функции.

САПР

Опыт моделирования систем силовой электроники в среде OrCAD 9.2 Часть I

Среда моделирования OrCAD 9.2 является мощным средством исследования электронных систем и, в частности, систем силовой электроники, опытом моделирования которых хотели бы поделиться авторы в данной статье.

 
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ

Оцените, пожалуйста, удобство и практичность (usability) сайта:
Хорошо
Нормально
Плохо