Силовая электроника №6'2014

Журнал Силовая Электроника №6 за 2014 г.
Компоненты силовой электроники

Импортозамещающие изделия производства ОАО «Воронежский Завод Полупроводниковых Приборов — Сборка»

В статье приведены таблицы соответствия компонентов, выпускаемых воронежским заводом полупроводниковых приборов, и их аналогов зарубежного производства.

Влияние времени включения высоковольтных IGBT-модулей на происходящие в них переходные процессы

В последнее время высоковольтные биполярные транзисторы с изолированным затвором (High Voltage Insulated Gate Bipolar Transistor — HVIGBT) все чаще используются в качестве силовых ключей в таких требовательных к надежности областях, как электротранспорт и системы распределения энергии. Для подобного применения необходимы исчерпывающие данные о производительности и ограничениях HVIGBT-транзисторов в различных условиях работы. В таких случаях не всегда бывает достаточно информации, предоставляемой производителем. Например, физическим процессам внутри полупроводника требуется некоторый промежуток времени сразу после включения, чтобы достичь своего устойчивого состояния. Если оно не было достигнуто перед последующим выключением транзистора, переходный процесс изменяется. Иными словами, существует зависимость параметров переходного процесса в транзисторе и антипараллельном диоде (FreeWheeling Diode — FWDi) от времени их проводящего состояния. В данной статье этот эффект проанализирован для высоковольтных модулей Mitsubishi Electric R-серии. Экспериментальное исследование выполнено с использованием HVIGBT- модулей с различным блокирующим напряжением.

О некоторых аспектах применения датчиков — преобразователей тока

При конструировании изделий с использованием датчиков тока приходится сталкиваться с рядом технических аспектов. Некоторые из них возникают лишь периодически и трудновоспроизводимы. Если они к тому же затрагивают не слишком популярные разделы электротехники, их порой возводят в ранг необъяснимых феноменов.
Цель статьи — дать полезный обзор некоторых известных явлений и помочь инженерам-конструкторам в их работе. Одни из таких явлений имеют довольно сложную природу, связанную с наложением различных эффектов, другие, на первый взгляд представляющиеся невозможными, могут быть объяснены определенными техническими эффектами.

Разум и мускулы: ПЛИС управляет силовой электроникой

При разработке инвертора необходимо обеспечить четкое взаимодействие схемы управления и силового каскада. Путь к достижению наилучших характеристик — сочетание высокоразвитой программной логики с новейшими полупроводниковыми приборами, передовыми методами регулирования тепловых режимов и продуманной механической частью конструкции.

4,5-кВ IGBT и диоды для электроэнергетики

Представленный в статье 4,5-кВ Trench FS IGBT с управляемым по эмиттеру (EC) диодом был разработан для промышленных применений, и особенно (в корпусе IHV-B) для HVDC-систем. Эти IGBT и диоды отличаются очень низким напряжением в открытом состоянии и быстрым включением, прежде всего при высоком напряжении и большом токе, выходящими за рамки стандартных условий. Новые приборы предназначены для эксплуатации при температуре до 150 °C. Эти особенности были реализованы путем адаптации структуры Trench-ячеек, а также вертикальной структуры 6,5-кВ IGBT с помощью технологии HDR.

Дискретные силовые MOSFET/IGBT-ключи c выводом Кельвина

Рассмотрены характеристики и особенности применения силовых MOSFET- и IGBT-транзисторов в новом дискретном четырехвыводном корпусе ТО-247-4. Использование дополнительного 4-го вывода истока/эмиттера (так называемого отвода Кельвина) позволяет исключить влияние паразитной индуктивности истока/эмиттера транзистора на выходное напряжение драйвера силового ключа и снизить потери при включении, в конечном счете увеличивая его КПД и рабочую частоту. Это актуально в таких областях применения, как источники питания (UPS), сварочная техника, индукционный нагрев, и других.

Быстродействующие 650-В IGBT-транзисторы для DC/DC-преобразователей на частотах до 200 кГц

Растущие требования к увеличению мощности высоковольтных источников питания и снижению их стоимости заставляют производителей полупроводниковых приборов создавать IGBT-транзисторы, способные действовать на рабочих частотах свыше 100 кГц. Компанией IR была создана технология Punch-Through (PT) с запирающим напряжением 650 В, оптимизированная для работы в DC/DC преобразователях на частотах до 200 кГц. Высокое значение температуры перехода Tjmax, равное +175 °C, также способствует уменьшению габаритных размеров данных устройств. В статье описываются особенности сверхбыстродействующего IGBT и проводится его сравнение с эквивалентными приборами, имеющимися сегодня на рынке.

Высокотемпературные компоненты Microsemi — надежность в экстремальных условиях эксплуатации

Проектирование высокотемпературных электронных устройств тесно связано с решением целого комплекса сложных задач, включающих в себя моделирование и расчет тепловых режимов, выбор и обоснование применяемых материалов и типов корпусного исполнения, организацию технологических процессов производства и многое другое. Компания Microsemi имеет специализированное подразделение, ориентированное на разработку изделий, используемых в экстремальных условиях. Для оборудования, предназначенного для авиационной и оборонной промышленности, а также для добывающей, химической и перерабатывающей, компания Microsemi предлагает ряд изделий с диапазоном рабочих температур –65…+230 °С, которые и будут рассмотрены в данной статье.

Продукция компании GIGAVAC на российском рынке

Компания GIGAVAC является мировым лидером по разработке и производству высоковольтных реле, контакторов, ручных автоматических выключателей и других изделий силовой электроники. Продукция GIGAVAC может использоваться в широком спектре приложений. Потребителями продукции фирмы являются производители военной и аэрокосмической аппаратуры, транспортных средств, оборудования горнодобывающей промышленности, энергетических систем промышленной автоматизации, медицинского оборудования и многие другие.

Конденсаторы ZEZ SILKO для силовой электроники

Компания ZEZ SILKO s.r.o., чешский производитель силовых конденсаторов, уже в течение 80 лет занимается их производством. Фирма известна своими изделиями не только в области энергетики, компенсации реактивной мощности в сетях высокого и низкого напряжения или в области оборудования для индукционного нагрева, но также и в области силовой электроники.

Как правильно подобрать быстродействующий предохранитель

Силовая электроника, управляющая киловаттами и мегаваттами энергии, немыслима без соответствующих мер защиты. Наряду со сложными автоматизированными системами в аппаратуре всегда имеется последний защитный барьер в виде предохранителей. От правильного выбора параметров предохранителя зависят затраты, которые понесет потребитель при последующем ремонте.
Кроме выбора основных параметров предохранителя, есть еще и другие критерии, например, конструктивное исполнение, вид контактов, наличие индикации срабатывания и т.д. Bussmann является ведущей компанией в мире по количеству выпускаемых моделей плавких предохранителей, а также предлагает наиболее широкий ассортимент быстродействующих предохранителей на мировом рынке.

Источники питания

Применение программируемых источников питания постоянного тока для проведения испытаний радиоэлектронного оборудования

Бурное развитие радиоэлектронной промышленности, начавшееся в XX веке, привело к появлению принципиально новых промышленных задач. Серьезной практической задачей является тестирование радиоэлектронных компонентов и изделий.
Снижение материальных и временных затрат на проведение испытаний радиоэлектронного оборудования — актуальная проблема современных промышленных предприятий. В качестве одного из основных элементов лабораторной системы все чаще используются программируемые источники питания. Встроенные функциональные возможности программируемых источников питания серии SG позволяют заменить устаревшее испытательное оборудование и повысить эффективность работы лабораторного комплекса в целом.

Надежность — высший приоритет

Блоки питания для монтажа в распределительном шкафу в области промышленной автоматизации подвержены гораздо большей нагрузке, чем в областях автоматизации делопроизводства или бытовой электроники. Производственное оборудование обычно эксплуатируется в течение долгих лет в режиме посменной работы, а зачастую и круглосуточно. Каждый незапланированный простой производства ведет к высоким дополнительным затратам. Поэтому неудивительно, что в отрасли автоматизации возникает спрос на блоки питания, обеспеченные длительным гарантийным сроком и при этом доступные по цене.

Основные новинки SynQor, ориентированные на применение в высоконадежной технике

В статье представлен обзор основных новинок компании SynQor за 2014 г., ориентированных на применение в военных и авиационных приложениях, и новых решений, при помощи которых обеспечивается построение систем электропитания от сетей переменного и постоянного тока.

Применение микропроцессора при построении современного импульсного блока питания

Цифровые технологии широко применяются в современной жизни. Низкая стоимость, малые габариты и доступность приобретения делают микропроцессоры незаменимыми при конструировании различных систем, начиная от «умного» дома и заканчивая построением сложных автоматических производственных комплексов. В настоящее время существуют специализированные цифровые устройства Digital Signal Controllers DSC, сочетающие в себе цифровые и аналоговые компоненты. Они способны обеспечить необходимое быстродействие при построении схем импульсных источников питания.

Управление импульсным преобразователем методом V2

Управление импульсными преобразователями, основанное на измерении и обработке пульсаций выходного напряжения (управление методом V2), вызывает все больший интерес при разработке источников электропитания для мобильных устройств (сотовые телефоны, серверы и др.) из-за возможности повышения КПД при малых токах нагрузки, простоты схемы, повышения быстродействия на порядок по сравнению с обычной одноконтурной системой управления при менее жестких требованиях к полосе пропускания усилителя ошибки. Однако методы анализа и расчета импульсных преобразователей с управлением методом V2 развиты недостаточно, что препятствует расширению использования этого метода на практике.

Унификация — это основной путь создания высоконадежных систем вторичного электропитания для комплексов военного и коммерческого назначения. Часть 2

Продолжение. Начало в СЭ № 5/2014
Приведены основные методы и примеры создания аппаратуры и систем вторичного электропитания (СВЭП) на основе синтеза блоков питания из унифицированных узлов и модулей, разработанных и оптимизированных на основе передовых технологий с использованием компонентов отечественной электронной базы. Проанализированы отдельные типы и практические примеры создания унифицированных узлов и модулей.

Индукционный нагрев

Тиристорные преобразователи частоты для индукционного нагрева труб большого диаметра

В статье приведены технические характеристики статических преобразователей частоты, разработанных для индукционного нагрева стальных труб и трубных заготовок большого диаметра, а также рассмотрены их устройство и принцип действия. Описана разработка тиристорного преобразователя частоты «Параллель ППЧ-320-2,4 УХЛ4». Дан пример промышленного использования преобразователя частоты мощностью 320 кВт и частотой 2,4 кГц, а также представлены особенности работы преобразователя частоты в автоматической линии методического нагрева трубы с использованием индукционных нагревателей повышенной частоты.

Качество электроэнергии

Ветроэнергетика: цифры и факты. Часть 2. Сетевая интеграция

Электроэнергетические системы по своей природе являются вариантными, как по выработке, так и по потреблению мощности. Однако они разрабатываются таким образом, чтобы эффективно справляться с этими изменениями, что обеспечивается выбором конфигурации, системы управления и промежуточных связей. Чтобы снижать вариантность, единичные ВЭУ должны объединяться с учетом возможных изменений скорости ветра и нагрузки.

Ветроэнергетика: цифры и факты. Часть 1. Технологии

В течение последних лет сектор ветроэнергетики растет впечатляющими темпами, и сейчас эта тема актуальна как никогда. Надвигающийся кризис требует незамедлительного и конкретного решения многих энергетических и климатических проблем, с которыми сталкивается мир, а альтернативная энергетика является именно той отраслью, которая способна предложить выход из него. Чтобы осознанно выбирать политические решения, необходимо ясно представлять особенности энергетических рынков и глубоко разбираться в них. Данная работа призвана внести свой вклад в решение этой задачи, для чего в ней предоставлена детальная информация по различным аспектам ветроэнергетики. В данном обзоре представлены такие важнейшие аспекты, как оценка ресурсов, существующие и перспективные технологии, дизайн ветроэнергетических установок (ВЭУ), исследования и разработки, сетевая интеграция, экономика и рынок, экологические вопросы, сценарии развития и задачи.

САПР

Современные протоколы передачи данных в микропроцессорных комплексах релейной защиты и автоматики цифровых подстанций

Разработан программно-аппаратный комплекс моделирования средств релейной защиты и автоматики, содержащий физические модели основных узлов измерения, управления и защиты и обеспечивающий передачу данных в соответствии с требованиями стандарта МЭК-61850. Полученные результаты использованы при создании лабораторного стенда «Модель цифровой подстанции», позволяющего изучить структуру и особенности проектирования комплексов РЗА цифровых подстанций, а также реализацию и практическое применение современных протоколов передачи данных MMS, GOOSE и SV.

Технологии

Оптимизация времени работы портативных устройств от батареи на примере беспроводных медицинских датчиков

Не так давно изготовители медицинского оборудования пережили взрывной рост числа мобильных и беспроводных медицинских приборов. Согласно отчетам, ежегодный совокупный рост оборудования для мониторинга состояния пациентов достиг 23%.
С ростом многообразия и числа медицинских приборов возникает потребность в лучшем понимании и оптимизации времени работы батареи в МПАП. Новый интегрированный подход позволяет не тратить долгие недели на разработку системы для измерения энергопотребления МПАП. Благодаря развитию технологии ИПИ с безразрывным переключением диапазонов и новой потребности в анализе конструкции (функции CCDF) появилась возможность более простой и надежной оптимизации времени работы батареи МПАП.

Конференция по силовой электронике в Финляндии

С 26 по 28 августа 2014 г. на территории технологического университета г. Лаппеэнранта (Финляндия) проводилась 16-я Европейская конференция по силовой электронике и ее применениям - EPE’14 ECCE EUROPE. Живое обсуждение технических проблем проходило на всех секциях конференции. В рамках конференции была организована обширная выставка, где были представлены как поставщики, так и производители продукции, востребованной делегатами.

Электроника как одна из основ национального суверенитета

Двигатель экономики — торговля, а кровь ее — электроника. Экономика — отражение государственной политики в области инноваций, в которой господство обеспечивает превосходство в электронике. Современные системы вооружений требуют оснащения сверхновой элементной электронной базой, чтобы на ее основе можно было создавать мощные системы ответного удара/подавления. Полагаю, что для решения именно такой задачи должна быть разработана новая Программа развития электроники.

 
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ

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