Силовая электроника №2'2007

Журнал Силовая Электроника №2 за 2007 г.
Компоненты силовой электроники

Особенности выбора и применения резисторов в силовой технике

Резисторы, то есть электрические приборы, обладающие заданным электрическим сопротивлением, являются, пожалуй, одним из самых распространенных типов электронных компонентов. Они применяются в аппаратуре практически любого назначения и области применения. От правильности выбора резисторов, согласно условиям эксплуатации и назначения устройства, во многом зависит безаварийная работа аппаратуры в течение всего срока службы.

Новое поколение испытательного оборудования для силовых полупроводниковых приборов

Повышенные требования, предъявляемые к качеству силовых полупроводниковых приборов (СПП) большой мощности, обеспечивается только с применением высокоточного измерительного оборудования. Например, при параллельном включении мощных диодов или тиристоров удовлетворительное токораспределение можно получить при разбросе значений прямого импульсного напряжения (для тиристоров — импульсного напряжения в открытом состоянии) порядка ±0,01 В. Такие требования по точности обеспечиваются на измерительном оборудовании с общей погрешностью измерений 1,0–1,5%, а не 5%, установленной стандартом.

Новая интегральная микросхема драйвера 2ED020I12-F для IGBT / MOSFET транзисторов на основе технологии встроенного силового трансформатора без сердечника (CLT – Coreless Transformer)

В настоящее время микросхемы драйверов для IGBT или MOSFET широко используются во многих областях силовой электроники и электротехники. Однако серьезной проблемой остается электрическая изоляция управляющих цепей от высокого напряжения силовой части. Практически все решения сегодня основываются на применении оптронных гальванических развязок, внешних силовых трансформаторов или преобразователей уровня напряжения, призванных обеспечить корректную работу и высокое качество изоляции. В данной статье рассматривается новый подход, реализованный в ИМС драйвера 2ED020I12-F с интегрированным силовым трансформатором без сердечника.

Новое поколение полупроводниковых преобразователей электрической энергии с изоляционным барьером между выводами управления и выводами для подключения регулируемого напряжения

Широко известны и серийно выпускаются силовые полупроводниковые приборы, в которых гальваническая развязка между цепями управления и силовой частью осуществляется за счет использования оптопары.

Электролитические и чип-танталовые силовые конденсаторы Hitachi AIC

Электролитические и танталовые конденсаторы фирмы Hitachi AIC уже много лет известны нашим разработчикам. Компания постоянно совершенствует технологии и улучшает параметры своих изделий. В статье рассматриваются хорошо известные и новые серии конденсаторов, которые, без сомнения, заинтересуют разработчиков силовой электроники и другой электронной техники.

Новая серия высоковольтных силовых модулей корпорации Mitsubishi Electric на напряжения 1700 В и особенности работы с силовыми модулями большой мощности

Корпорацией Mitsubishi Electric разработана новая линейка силовых модулей с выдающимися характеристиками. Старшие модели этой серии прекрасно подходят для проектирования высокомощных инверторов. Драйверы компании CONCEPT с технологией active clamping позволяют эффективно бороться с перенапряжениями на силовых модулях без увеличения коммутационных потерь.

Новое поколение косинусных конденсаторов среднего напряжения компании Electronicon

Обеспечение бесперебойности электроснабжения технологического оборудования, подключенного на уровне среднего напряжения, требует все более надежных компонентов, способных даже в случае частичного повреждения продолжить реализацию своих функций. В полной мере это можно отнести и к силовым высоковольтным (свыше 1 кВ) конденсаторным батареям, используемым для повышения коэффициента мощности (cosφ). Прогресс в достижении высоких удельных электрических характеристик силовых конденсаторов всегда был следствием появления и применения более совершенных материалов и технологий. Одно из основных эксплуатационных преимуществ металлопленочных конденсаторов [1] — самовосстановление диэлектрической системы после локального пробоя (self-healing) — позволило повысить энергетическую эффективность пленочных конденсаторов за счет увеличения рабочей напряженности их электрического поля. С начала 1990-х годов большинство низковольтных (до 1 кВ) косинусных конденсаторов изготавливается по различным модификациям металлопленочной технологии [1]. Однако для косинусных конденсаторов среднего уровня напряжения (3–11 кВ), обладающих, по сравнению с низковольтными, гораздо бóльшей запасаемой и выделяемой при процессе самовосстановления энергией, применение данной технологии встретило ряд проблем. Только за последние пять лет, благодаря оптимизации структуры обкладок, некоторым электротехническим компаниям удалось наладить производство металлопленочных конденсаторов, одновременно рассчитанных на высокое номинальное напряжение и большие единичные мощности. В их число входит и Electronicon Kondensatoren GmbH, разработавшая и серийно выпускающая косинусные конденсаторы среднего напряжения серии MSD [2–4].

Что необходимо знать при выборе драйвера IGBT

Для правильного выбора и расчета IGBT-драйвера необходимо решить несколько задач. Эти вопросы лишь частично освещены в описаниях IGBT-модулей. Так, например, широко распространено допущение, что значение входной емкости Ciss, указанное в описании модуля, соответствует той входной емкости, которая действительно используется в конструкциях. Много разработчиков впоследствии часто попадали в эту ловушку.

«Установил и забыл…». Силовые конденсаторы NCL

NCL – частная английская компания, производящая современные силовые конденсаторы для всевозможных сфер применения в силовой электронике. Предприятие стабильно развивается и имеет хорошую репутацию в мире благодаря как высокому качеству продукции, так и инновациям. Компания находится в центре развития технологий изготовления силовых конденсаторов, занимая одно из лидирующих положений на рынке.

Источники питания

Обеспечение электропитанием медицинских приборов и аппаратов

В статье рассматриваются основные требования электробезопасности и электромагнитной совместимости к источникам питания, предназначенным для применения в медицинском электрооборудовании, а также некоторые схемотехнические решения, применяемые при создании этих источников питания.

Модули питания компании Tyco Electronics Power Systems

В статье рассматриваются основные технические характеристики модулей питания компании Tyco Electronics Power Systems – одного из ведущих мировых производителей компонентов силовой электроники.

Однофазные бесперебойные источники питания серии ДПК: динамические и спектральные характеристики

В статье приведены результаты экспериментального исследования динамических режимов и гармонического состава входных и выходных токов и напряжений отечественных однофазных бесперебойных источников питания (ИБП) серии ДПК мощностью 1–3 кВА. Рассмотрены результаты испытаний при работе бесперебойных источников питания на нелинейную, двигательную и статическую линейную нагрузки.

Построение высокоэффективных квазирезонансных импульсных источников питания с синхронным выпрямлением на основе контроллеров Renesas HA16163

В статье описываются перспективные методы повышения эффективности импульсных источников питания, в частности, квазирезонансный метод управления силовыми транзисторами и метод синхронного выпрямления. Описаны особенности их использования, показана практическая реализация на контроллере Renesas HA16163.

Схемотехника мощных высоковольтных преобразователей напряжения

Cиловая электроника остается, возможно, одной из последних областей техники, где новые схемные решения еще долго будут востребованными, несмотря на кажущуюся простоту конфигураций силовых каскадов. Использование схемотехнических приемов при проектировании мощных преобразователей напряжения до сих пор позволяет создавать устройства с принципиально новыми возможностями. Одной из наиболее интересных схемных задач в силовой преобразовательной технике является последовательное соединение силовых модулей и каскадов, построенных на их основе. Многоуровневая топология позволяет использовать ключи со стандартным рабочим напряжением 1200/1700 В в высоковольтных конверторах, необходимых на транспорте и в энергетике. Кроме того, увеличение выходной мощности за счет повышения напряжения является, пожалуй, единственным решением для сверхмощных применений, когда исчерпаны возможности параллельного соединения и токовая нагрузка на соединительные шины становится недопустимо высокой.

Индукционный нагрев

Согласование с нагрузкой в современных системах индукционного нагрева

Индукционная термообработка является сложным процессом, на который влияет большое количество факторов. Основными компонентами системы индукционного нагрева являются индуктор, источник питания, станция согласования и, собственно, нагреваемая заготовка. Наиболее важным аспектом процесса индукционной термообработки, который чаще всего рассматривается на начальной стадии проектирования, является способность сообщить заготовке максимально возможную мощность от заданного источника с минимальными потерями.

Исследование тиристорных преобразователей частоты для установок индукционного нагрева металлов

При разработке и исследовании тиристорных преобразователей частоты (ТПЧ) для силовых электротермических установок широко используется схемотехническое моделирование. Оно заключается в том, что реальная схема преобразователя частоты, выполненная на силовых полупроводниковых приборах (тиристорах и диодах) с демпфирующими цепями, коммутирующими элементами, питаемая от трехфазной сети через выпрямитель и дроссель постоянного тока, нагруженная на колебательный контур электротермической установки, описывается PSpice - моделями перечисленных элементов.

Электромагнитная совместимость

Электромагнитная совместимость импульсных источников питания. Часть 3

В первой части этой статьи [1] были описаны основные электромагнитные аномалии в сетях электропитания и их воздействие на импульсные источники вторичного питания (ИВЭ). Указано, что импульсные источники питания сами являются источником электромагнитных помех. Были рассмотрены виды электромагнитных помех и допустимые нормы значений параметров помех на основе международных и отечественных стандартов электромагнитной совместимости. Рассмотрены задачи по обеспечению электромагнитной совместимости источников питания. В общем виде сформулированы основные меры по подавлению (ослаблению) электромагнитных аномалий и помех. Во второй части статьи [2] описаны специальные структурные и схемотехнические методы применяемые для адаптации источников питания к «плохой» электросети. Даны сведения о компонентах и устройствах для подавления импульсных и высокочастотных помех на входе источников. Приведены основные обоснования и расчетные соотношения по их выбору и проектированию. В третьей части предлагаются конкретные структурные, схемотехнические и конструктивно-технологические рекомендации по уменьшению уровня помех как внутри источника, так и на его выходе.

Электроприводы

Спаренные однотактные импульсные преобразователи напряжения и их применение в силовых электроприводах постоянного и переменного тока

Рассмотрены преимущества группирования однотактных импульсных преобразователей напряжения во взаимосвязанные пары: использование развязывающих и согласующих силовых трансформаторов, повышение КПД и обеспечение обратимости преобразования. Вместе с известными характеристиками однотактных преобразователей напряжения эти достоинства особенно ярко проявляются применительно к высоковольтным сетевым тяговым схемам и другим силовым электроприводам постоянного и переменного тока.

Качество электроэнергии

Приоритеты управления качеством электроэнергии в электрических сетях России: взгляд с позиции национальных интересов и стратегии международного электроэнергетического сотрудничества

В XXI веке планируется разработать и осуществить ряд глобальных энергетических проектов. Цель этих проектов — обеспечение глобальной энергетической безопасности всех стран мирового сообщества на основе развития взаимовыгодного партнерства между странами-производителями и странами-потребителями энергии, которое должно базироваться на осознании растущей взаимозависимости стран-экспортеров и стран-импортеров энергии по вопросам безопасности предложения и спроса на энергию.

САПР

Метод синтеза ключевых систем силовой электроники на базе дуального преобразования цепей

Целью формального синтеза ключевых систем силовой электроники, дуальных существующим системам, является перевод «проблем с напряжением» в «проблемы с током» и наоборот. В ряде случаев такой подход может быть оправданным и результативным.

 
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ

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