Силовая электроника №4'2015

Журнал Силовая Электроника №4 за 2015 г.
Компоненты силовой электроники

Как выбирать и применять датчики тока для высокопроизводительных и экономичных систем контроля мощности

Анализ мощностных характеристик любого электронного устройства предполагает измерение тока с заданными электрическими и механическими характеристиками, соответствующими различным областям применения. Измерительные трансформаторы тока с неразъемными сердечниками способны обеспечить хорошие параметры при низких затратах, однако в последнее время наблюдается большой прогресс технологий измерения тока с помощью трансформаторов с разъемными сердечниками, особенно если надо оснастить измерителями мощности уже действующее оборудование.

Некоторые особенности конструирования мощных выпрямительно- ограничительных диодов для сетевых защитных устройств

На основе анализа принципов конструирования и результатов исследования экспериментальных образцов мощных кремниевых ограничителей напряжения в статье показана возможность разработки и производства полупроводниковых ограничителей напряжения (ПОН) с рассеиваемой импульсной мощностью (θфи = 10/1000 мкс) до 100–150 кВт. Причем в основу конструкций мощных ПОН с симметричной ВАХ положены электрические схемы с последовательным и последовательно-параллельным включением ограничительных элементов и выпрямительным мостом.

Планарные трансформаторы Payton Planar Magnetics для малогабаритных высоконадежных применений

Группа компаний Payton более 25 лет успешно занимается разработкой и производством высоконадежных электромагнитных компонентов, удовлетворяющих требованиям основных отраслевых стандартов. Подразделение Payton Planar Magnetics специализируется на изготовлении широкого спектра устройств, выполненных по планарной технологии. В линейку продукции входят планарные трансформаторы мощностью от 5 Вт до 20 кВт, планарные дроссели с предварительно намагниченным сердечником, гибридные дроссели, работающие на высоких резонансных частотах, и дроссели-фильтры для ослабления синфазных помех. В статье рассматриваются преимущества применения и основные характеристики планарных трансформаторов Payton, предназначенных для применения в телекоммуникационном и медицинском оборудовании, промышленных установках, автомобилестроении, а также в высоконадежной аппаратуре военного и авиационного назначения.

Источники питания

Новый вспомогательный преобразователь для железнодорожного транспортаНовый вспомогательный преобразователь для железнодорожного транспорта

Более 20 лет разработки вспомогательных преобразователей для ж/д применений были сфокусированы на требованиях снижения массо-габаритных параметров, более высокого КПД и простой эксплуатации. В настоящее время, при возрастающем числе электронных нагрузок, требующих высокого качества электроэнергии, и при увеличивающихся расстояниях пробегов локомотивов, требование высокой надежности становится приоритетным. В статье рассматривается вспомогательный преобразователь с новой структурой (16 кВт), которая гарантирует повышенную надежность при минимальном числе входящих в него блоков. Точная стабилизация напряжения на нагрузке и правильно организованный заряд бортовой щелочной батареи может продолжаться, даже если откажут несколько блоков преобразователя. Теоретический анализ подтверждается моделированием и экспериментами.

Динамический расчет двухфазного повышающего преобразователя

Любой стабилизированный преобразователь представляет собой замкнутую систему регулирования, в которой обеспечение заданной точности (стабильности выходного напряжения) должно выполняться с учетом требований устойчивости и качества переходных режимов. Необходимо учитывать и дискретный характер управления, определяемый импульсным преобразованием входного напряжения. Обычно не удается выполнить систему так, чтобы она, будучи составлена из основных звеньев, работала устойчиво и с заданными показателями качества, приходится вводить корректирующие устройства (КУ). А это усложняет систему. Поэтому, с практической точки зрения, важно уметь использовать более простые КУ и подбирать их параметры так, чтобы при меньшем их числе получить необходимый эффект.

Исследование стабилизации напряжения переменного тока с помощью понижающего импульсного преобразователя

Рассмотрены особенности импульсных стабилизаторов напряжения переменного тока&nbdp;(СНПТ), использующих понижающий импульсный преобразователь напряжения. СНПТ позволяет не только стабилизировать величину, но и исправлять форму напряжения. Показано, что построение СНПТ по схеме вольтодобавки, снижающей требования к допустимому напряжению транзисторов и конденсатора фильтра, ухудшает качество стабилизации и исправления формы напряжения. Установлено, что рационально строить СНПТ по принципу управления по возмущению. Показано, что сглаживающее действие фильтра зависит от произведения емкости конденсатора и индуктивности дросселя, а выходное сопротивление и колебательность фильтра уменьшаются при увеличении емкости и уменьшении индуктивности.

Улучшение характеристик импульсных источников питания путем измерения тока по RDS(on)

Как правило, в состав современных импульсных преобразователей энергии входит цепь, отслеживающая ток через мощный коммутирующий транзистор (MOSFET или IGBT) для стабилизации или ограничения пикового тока. Это необходимо, чтобы защитить транзисторный ключ от чрезмерных пиковых токов, способных повредить компоненты или вывести дроссели в режим насыщения. Обычно для измерения тока между истоком MOSFET или эмиттером IGBT и «землей» включается низкоомный резистор. Но на этом резисторе может теряться значительная мощность, а себестоимость и габариты системы при таком конструктивном решении могут существенно возрастать, особенно если коммутируются большие токи и необходим отвод тепла. В настоящей статье описывается новая схема, в которой измерение тока выполняется непосредственно по сопротивлению открытого канала MOSFET — RDS(on). Такой подход позволяет избавиться от традиционных токоизмерительных резисторов (трансформаторов) и вносимых ими потерь.

Пути уменьшения пульсаций в импульсном источнике тока

В статье рассмотрены некоторые аспекты создания импульсного источника тока (ИТ), в частности — способы снижения величины пульсаций выходного тока и вопросы устойчивости регулирования. Рассмотрены особенности работы многофазных импульсных ИТ. Публикуемые материалы собраны на основе опыта разработки импульсного двухфазного ИТ мощностью 3 кВт (100 В, 30 А).

Снижение синфазных помех импульсных преобразователей на уровне их базовой схемотехники

Как известно из публикаций на тему пульсаций и помех импульсных преобразователей, синфазные помехи не поддаются простой фильтрации, поэтому требуют использования специальных методов их подавления. Эти помехи присущи всем без исключения импульсным преобразователям — как AC/DC, так и DC/DC. Одним из решений является использование синфазных конденсаторов и дросселей, этот подход был детально рассмотрен ранее. В настоящей статье, которая написана на базе собственного опыта автора по разработке импульсных источников питания, рассмотрены решения по снижению синфазных помех импульсных преобразователей на уровне их базовой схемотехники.

Оборудование

Радиотехника: нелинейные и импульсные системы

ООО НПП «Учтех-Профи» продолжает развитие перспективного направления «Теория автоматического управления», позволяющего студентам электротехнических и не электротехнических специальностей вузов провести базовый курс лабораторных работ по изучению основ ТАУ линейных, а также импульсных и нелинейных систем, исследованию методов коррекции и построения замкнутых систем автоматического управления. В этой статье читатель познакомится с лабораторными стендами «Радиоавтоматика — линейные непрерывные системы» и «Радиоавтоматика — импульсные и нелинейные системы» разработки и производства ООО НПП «Учтех-Профи» (г. Челябинск)

Электромагнитная совместимость

Экранирование радиоэлектронной аппаратуры как метод обеспечения электромагнитной совместимости

Электромагнитное экранирование — это основной метод обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) в части устойчивости к воздействию электромагнитным полем, а также к соответствию требованиям к уровню излучаемых помех. Установка экранов на помехоизлучающие элементы обеспечивает разделение сигналов, необходимое для функционирования радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), повышает избирательность приемников, помехозащищенность чувствительной аппаратуры, чистоту сигнала генераторов, точность работы приборов. Правильный выбор метода экранирования, материала экрана и его конструкции очень важны именно на начальном этапе проектирования, поскольку он будет определять возможность успешного прохождения испытаний на ЭМС и качественного функционирования разрабатываемой аппаратуры.

Электроприводы

Измерение частоты вращения двигателя постоянного тока с помощью источника питания

Электродвигатели можно встретить сегодня практически везде — от небольших моторчиков, заставляющих вибрировать мобильные телефоны, устройств в автомобилях, которые открывают окна, двигают сиденья и настраивают зеркала, до больших электрических машин, приводящих в действие лифты, насосы и станки. Для измерения частоты вращения электродвигателей обычно используются датчики вращения, механические или оптические. В статье рассматривается методика, позволяющая измерять частоту вращения двигателей постоянного тока без специальных схем или оборудования. Вместо этого можно использовать источник, от которого питается двигатель, но при условии, что он выбран правильно.

Моделирование систем импульсно-временного управления тиристорными электроприводами в среде Micro-Cap 9 demo

Приведены результаты разработки моделей систем импульсно-временного управления (ИВУ) тиристорными электроприводами в программе Micro-Cap 9 demo, предназначенных для исследования различных процессов в системе управления и силовой части тиристорного привода. Разработанные модели позволяют получать осциллограммы и спектрограммы разнообразных сигналов, исследовать регулировочные характеристики, моделировать переходные процессы в системе ИВУ и процессы при асимметрии управляющих импульсов.

Технологии

Особенности корпусирования герметичных интегральных схем

Для обеспечения устойчивости к термоциклическим нагрузкам силовые интегральные схемы в металлокерамических и металлостеклянных корпусах герметизируют преимущественно шовно-роликовой сваркой. Основными параметрами, влияющими на герметичность корпуса, являются усилие сжатия свариваемых элементов, амплитуда сварочного тока во вторичной обмотке трансформатора и его длительность. Для повышения стабильности качества герметизации корпусов необходимо настроить параметры установки шовно-роликовой сварки, а также обеспечить автоматическое регулирование сварочного тока.

И никакой пайки! О надежности сигнальных соединений силовых модулей

Поиском альтернативных решений, обеспечивающих надежную электрическую связь без применения пайки и сварки, занимаются многие производители. На сегодня наиболее перспективными считаются пружинные соединения и прессовая посадка. Технология пружинных контактов активно внедряется компанией SEMIKRON, она применяется в миниатюрных модулях MiniSKiiP, силовых ключах новейшего поколения SEMiX, интеллектуальных модулях высокой мощности SKiiP.

Силовая электроника в гибридном приводе с топливными элементами Часть 1

Быстрый прирост населения и стремительное развитие экономики в последние десятилетия привели к резкому скачку энергопотребления. Задача сбережения энергии приобрела глобальные масштабы, и ответом ведущих автопроизводителей на этот вызов мирового рынка стала разработка гибридных и полностью электрических транспортных средств (ТС).

 
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ

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