Силовая электроника №2'2014

Журнал Силовая Электроника №2 за 2014 г.
Компоненты силовой электроники

Новое поколение датчиков напряжения, соответствующее современным стандартам измерений

В железнодорожной отрасли и в промышленности в последнее время предъявляются чрезвычайно жесткие требования по учету потребляемой электрической энергии. Системы учета должны обладать высочайшими эксплуатационными характеристиками и надежностью, обеспечивая безотказную работу в крайне тяжелых условиях окружающей среды. В статье описываются новые разработки компании LEM — серия датчиков напряжения DVL с улучшенными характеристиками для гальванически изолированного измерения напряжения в диапазоне 50–2000 В.

IGBT и MOSFET: основные концепции и пути развития
Часть 2. MOSFET

Постоянные улучшения свойств силовых кристаллов, поиск новых решений и совершенствование существующих технологических процессов приводят к непрерывным эволюционным изменениям характеристик силовых ключей. Революционные инновации связаны в первую очередь с внедрением новых широкозонных материалов и тонких пленок, применение которых позволяет не только повысить экономическую эффективность производственных процессов, но и создавать силовые ключи с принципиально новыми свойствами.

Параметры и характеристики планарных NPT + IGBT с повышенной инжекцией на напряжение 1700 В

В статье представлены результаты разработки отечественных кристаллов NPT + IGBT с рабочей площадью 185 мм2 на ток 100 А и напряжение 1700 В для применения в силовых модулях с коммутируемой мощностью 0,15–4 МВт. Приведены параметры и характеристики единичных кристаллов IGBT, измеренных с учетом реальных условий эксплуатации в инверторах напряжения на индуктивную нагрузку. Дается сравнение с зарубежными аналогами.

Новое поколение SiC MOSFET в DC/DC-преобразователе с жестким режимом переключения

По сравнению с SiC JFET или SiC биполярными транзисторами, N-канальные SiC MOSFET являются наилучшей заменой для обычных кремниевых MOSFET или IGBT благодаря более простой структуре, легкости управления и низким потерям мощности. В марте 2013 г. компания Cree начала коммерческий выпуск второго поколения SiC MOSFET, обладающего повышенной производительностью и меньшей стоимостью по сравнению с ключами первой генерации.

SKiN-технология и силовые модули XXI века

Современный рынок силовой электроники предъявляет все более жесткие требования к компонентам, предназначенным для применения в энергетике и на транспорте. Поиск новых конструктивных решений привел к разработке метода низкотемпературного спекания  (Sinter technology), позволившего отказаться от паяных соединений, являющихся основной причиной отказов модулей, работающих в режиме циклической нагрузки. Созданная на основе этого производственного процесса технология SKiN устраняет последнее слабое место классических силовых ключей — сварное соединение алюминиевых выводов чипов.

Новые возможности GaAs силовой электроники

Международные конфликты — это не что иное, как силовая форма передела количества потребляемой энергии. Треть производимой энергии на Земле — электроэнергия или чуть больше 3 ТВт установленной мощности. Несмотря на то, что ежегодно вводится около 100 ГВт новых мощностей, электроэнергии хронически не хватает. Около 50% всей электроэнергии используется неэффективно, напрямую, без преобразования. Энергосбережение — важнейшая национальная задача. Следовательно, эффективное использование электроэнергии — это эффективность использования технологических достижений в области силовой электроники.

Источники питания

КИП Chroma Ate для испытаний и отработки преобразовательных устройств

В статье рассматриваются варианты использования программируемых ИП и ЭН производства Chroma Ate при отработке электронных преобразователей и приборов, работоспособность и характеристики которых зависят от величины питающего напряжения и уровня помех, поступающих по питающим кабелям вместе с напряжением питания.

Измерение малых токов источника питания с помощью шунта

Распространенный способ измерения малых выходных токов источников питания (ИП) заключается в применении шунта, поскольку встроенные измерительные системы многих серийно выпускаемых ИП не обладают для этого достаточной точностью.

Электромагнитные процессы в трансформаторно-емкостных источниках неизменного тока

В статье анализируются электромагнитные процессы в оригинальных схемах индуктивно-емкостных преобразователей (ИЕП), обеспечивающих неизменный ток нагрузки, а именно в трансформаторно-емкостных преобразователях (ТЕП). Они обладают улучшенными технико-экономическими показателями по сравнению с классическими ИЕП и могут найти широкое применение в системах питания неизменным током. В работе даются рекомендации по выбору и расчету схем ТЕП. Моделирование электромагнитных процессов производилось с использованием программных средств Micro-Cap 9.

Современные АВР: проблемы и способы их решения

Для обеспечения бесперебойного питания достаточно широко применяется система резервного электроснабжения, при которой, помимо основного, используется резервный источник электроэнергии. Однако существует проблема своевременного определения нарушения работы и быстрого переключения между ними. Для решения данной проблемы используются автоматы включения резервного электропитания (АВР). В настоящей статье рассмотрены особенности современных АВР.

Индукционный нагрев

Новые разработки силовых преобразователей типа «Параллель» для установок индукционного нагрева металлов

В статье описана новая разработка компактного силового ПЧ и его блока управления, выполненная на новой элементной базе — IGBT-модулях с обратными диодами, которые обеспечивают преобразователю соответствие современным требованиям в отношении массо-габаритных показателей, КПД и др.. Рассмотрены особенности многофункционального высокочастотного ПЧ типа «Параллель» мощностью 30 кВт, частотой 66 кГц.

Оборудование

Специальные машины для контактной точечной сварки с инверторными источниками сварочного тока

Для выполнения сварных соединений изделий ответственного назначения методом контактной точечной, шовной и рельефной сварки в настоящее время используется оборудование с источниками сварочного тока переменного напряжения частотой 50 Гц или с источниками с выпрямлением сварочного тока во вторичной (выходной) обмотке сварочного трансформатора. Однако сварочные машины с источниками переменного тока частотой 50 Гц не обеспечивают стабильного качества сварных соединений.

Электроприводы

Исследование электромагнитных процессов в синхронных электродвигателях при импульсном управлении скоростью на основе визуально-математической модели

Представлена визуально-математическая модель нового способа импульсного управления скоростью синхронных электродвигателей, реализуемого посредством питания статорной обмотки импульсами тока непосредственно от сети через тиристорный коммутатор. Импульсы тока синхронизированы с положением ротора и регулируемы по фазе и по величине. Способ импульсного управления обеспечивает существенно лучшие экономические и качественные характеристики, чем при известном частотном управлении.

САПР

ШКОЛА MATLAB. Виртуальные лаборатории устройств силовой электроники в среде MATLAB-Simulink
Урок 18. Аналитическое и модельное исследование активного трехфазного полупроводникового выпрямителя

Статья продолжает цикл, посвященный исследованиям динамики полупроводниковых преобразователей с регулируемым эффектом накопления энергии. Динамические свойства этих преобразователей определяются с помощью структурных моделей на основании математического описания электромагнитных процессов по «гладкой» составляющей. В настоящей статье осуществлено аналитическое и модельное исследование активного трехфазного полупроводникового выпрямителя.

Технологии

Оптимизация конструкции вибростойкого корпуса силового модуля

Силовые IGBT-модули, предназначенные для типовых общепромышленных применений, не могут без соответствующих изменений использоваться в сельскохозяйственной и строительной (CAV) технике, к которой предъявляют более высокие требования, в том числе по стойкости к вибрациям. В статье описывается процесс моделирования, позволяющий разработать вибростойкую конструкцию силового модуля для CAV-применений.

Краткая история электричества, или Почему в интеллектуальных домах используется постоянный ток

В современных интеллектуальных домах многие электрические «помощники» незаметно работают, чтобы сделать нашу жизнь еще более комфортабельной. Они подают сигналы, управляют освещением, регулируют системы отопления и кондиционирования, открывают двери гаража и распахивают шторы, чтобы впустить солнечный свет в комнату. Практически каждый электроприбор или система в доме могут управляться с помощью смартфона или планшета. И это только начало. В то время как в наших домах все еще используется переменный ток (по историческим причинам), вся электроника внутри дома работает от постоянного тока. И то же самое в скором времени произойдет со всеми нашими системами освещения. Небольшой экскурс в историю электричества объяснит, почему переменный ток стал использоваться традиционно.

 
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ

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