Силовая электроника №6'2015

Журнал Силовая Электроника №6 за 2015 г.
Компоненты силовой электроники

Драйверы IGBT на основе SCALE 2+ с защитными функциями мягкого выключения и активного ограничения

В статье рассмотрены характеристики нового двухканального драйвера Power Integrations, выполненного на основе усовершенствованного набора микросхем SCALE 2+. Ультракомпактное двухканальное ядро драйвера 2SC0115T предназначено для построения инверторов и преобразователей мощностью 90–500 кВт. Драйвер имеет усиленную электрическую изоляцию и поддерживает IGBT 1200 В с током до 1400 А. Новой защитной функцией драйвера является мягкое выключение его в случае короткого замыкания силового ключа.

Повышение эффективности и плотности мощности источников питания с помощью 600-В GaN-транзисторов

Современные высококачественные источники питания (ИП) уже весьма эффективны. Примерно два года назад были анонсированы серверные ИП класса Titanium, общая эффективность которых при половинной нагрузке превышает 96% (согласно стандарту 80 PLUS). Столь высокий коэффициент полезного действия этих источников обусловлен уже имеющимися на сегодня технологиями, включая технологии производства высококачественных кремниевых полевых транзисторов и диодов Шоттки на основе карбида кремния (SiC). А что же дальше? Несколько компаний объявили о начале выпуска 600–650 В транзисторов на основе нитрида галлия (GaN) на кремниевой подложке. Можно ли, имея эти новые приборы, добиться еще большей эффективности ИП и увеличить их плотность мощности? Если да, то каким образом?

Динамические и статические характеристики SiC MOSFET при параллельном включении

Нюансы, связанные с параллельной работой высокоскоростных приборов SiC MOSFET, по сравнению с кремниевыми ключами исследованы очень слабо. В статье рассматриваются особенности параллельного включения карбидокремниевых (SiC) полевых транзисторов. Изучаются параметры, влияющие на статическое и динамическое распределение токов данных устройств, исследована зависимость этих параметров от температуры полупроводника. Разность температур параллельных модулей MOSFET была экспериментально измерена в преобразователе SEPIC при различных сопротивлениях резистора затвора и разных частотах коммутации. Полученные результаты показывают, что токи и температуры могут быть хорошо сбалансированы для последнего поколения SiC MOSFET при низком сопротивлении затвора.

Новое поколение преобразовательных систем на основе карбидокремниевых силовых ключей

Хотя последние десятилетия отмечены массой значимых достижений в области технологий, а также расширением производственных возможностей, силовая электроника еще находится на заре эры широкозонных полупроводников. Поскольку развитие промышленности подталкивает производителей к полной реализации всего потенциала карбида кремния, следующее поколение SiC-устройств имеет хорошую возможность поучаствовать в реализации новых крупносерийных проектов, таких как электромобили и твердотельные трансформаторы. Расширение этих секторов рынка будет по-прежнему стимулировать рыночный спрос, действуя в качестве локомотива для будущего развития технологий. Приверженность компании ROHM к дальнейшему совершенствованию SiC-компонентов обещает в ближайшее десятилетие участникам рынка силовой электроники еще больше ярких событий.

Транзисторы на карбиде кремния: перспективы развития и снижение себестоимости готового изделия

Гореев Относительно недавно компания STMicroelectronics (STM) разработала новые транзисторы на карбиде кремния (SiC MOSFET). Благодаря свойствам SiC MOSFET, расширяется диапазон мощности, в которой можно построить однокаскадную топологию вместо двухкаскадной, к примеру светодиодные драйверы. К тому же, наука не стоит на месте, и дальнейшее усовершенствование технологии получения пластин SiC приведет к снижению их стоимости.

Автомобильная электроника

Силовая электроника в гибридном приводе с топливными элементами. Часть 4. Силовая электроника в гибридном приводе

Продолжение. Начало №4’2015
При выборе преобразователя для гибридной трансмиссии необходимо учитывать его динамические характеристики. В данной части статьи описываются методы моделирования DC/DC-конвертеров, предназначенных для применения в гибридном приводе.

Источники питания

Эмуляция аккумуляторных батарей с помощью источника питания

Сегодня практически все устройства — от самых крохотных, черпающих энергию из окружающей среды, до вездесущих смартфонов, бытовых приборов и электромобилей — используют аккумуляторы самых разных форм и размеров. Но при разработке инженерам неудобно использовать аккумуляторы для питания приборов в процессе повседневного тестирования. К примеру, чтобы проверить работу мобильного устройства при разных уровнях заряда аккумулятора, перед каждым тестом его нужно доводить до соответствующего уровня заряда, то есть заряжать или разряжать. Такая подготовка отнимает много времени. Гораздо удобнее применять программируемый электронный аккумулятор, который называют еще эмулятором аккумуляторных батарей. Такой прибор сокращает время подготовки к измерениям, обеспечивает большую безопасность измерительной схемы и дает более воспроизводимые результаты по сравнению с реальной аккумуляторной батареей.

ИП1600 — отечественная новинка в ряду преобразователей электроэнергии

Российская компания «ММП–Ирбис» недавно закончила разработку серии выпрямителей, обладающих привлекательными техническими характеристиками. По утверждению разработчиков, в настоящее время отечественных аналогов данным приборам не существует.

Высоконадежные преобразователи напряжения компании Calex

Компания Calex предлагает широкий ассортимент преобразовательной продукции, начиная от недорогих DC/DC-конвертеров в пластиковых корпусах и заканчивая мощными источниками питания, выполняемыми, в том числе, и на заказ. Использование высококачественных стандартных изделий компании, рассчитанных на различную мощность и входные/выходные напряжения, позволяет в краткие сроки решить вопрос организации питания проектируемого оборудования и сосредоточить все силы на выполнении основной задачи.

Сдвоенный контроллер синхронного выпрямителя MP6922 от Monolithic Power Systems

В статье представлен новый контроллер MP6922 синхронного выпрямителя для импульсного источника питания от компании Monolithic Power Systems. Контроллер предназначен для использованием совместно с N-канальными MOSFET и не требует дополнительных внешних компонентов (модификация MP6922DSE).

Оценка возможностей стабилизации переменного напряжения с помощью импульсного инвертирующего преобразователя

Оценены основные свойства стабилизаторов напряжения переменного тока, использующих инвертирующий импульсный преобразователь. Рассмотрены особенности работы стабилизатора при отсутствии и наличии искажений формы входного напряжения. Оценка свойств стабилизатора произведена на основе его предельной непрерывной модели. Установлено, что на свойства стабилизатора определяющее влияние оказывают переменные коэффициенты дифференциальных уравнений его предельной непрерывной модели. Показано, что при искаженной форме входного напряжения вследствие периодического изменения коэффициентов дифференциальных уравнений выходное напряжение также содержит высшие гармоники. Их уровень уменьшается с уменьшением полного сопротивления дросселя.

Особенности работы модулей электропитания SynQor при последовательном подключении

В статье приведены некоторые пояснения по поводу организации последовательного подключения модулей электропитания SynQor. Описаны особенности функционирования, а также процессы запуска и работы.

Электроприводы

Инновационный дизайн тяговых приводов с конденсаторами CeraLink

Новые тяговые инверторы, разработанные компанией Scienlab electronic systems, имеют компактную, легкую конструкцию с высокой удельной плотностью мощности. Они могут быть легко адаптированы для самого широкого спектра приложений и прекрасно подходят для использования в таком бурно развивающемся сегменте индустрии, как электрические транспортные средства. Разработать новый инвертор стало возможным благодаря использованию в нем SMD-конденсаторов CeraLink в звене постоянного тока (DC link).

Технологии

Карбид кремния: панацея или не будем спешить?

Улучшение свойств силовых кристаллов, поиск новых конструктивных решений и совершенствование существующих технологий обеспечивают непрерывное эволюционное улучшение характеристик электронных ключей. Применение передовых методов изготовления и прецизионных методов контроля, а также уменьшение размеров полупроводниковых структур привели к тому, что свойства современных силовых приборов подошли к пределам, обусловленным физическими свойствами кремния. Это явилось причиной поиска альтернативных полупроводниковых материалов, который ведется с начала 50-х годов и особенно активизировался в последнее время. Революционные инновации в силовой электронике связаны в первую очередь с внедрением новых широкозонных материалов, применение которых позволяет не только повысить эффективность преобразования, но и создавать силовые ключи с принципиально новыми свойствами. Использование карбида кремния  (SiC) дает возможность существенно снизить уровень потерь на высоких частотах и расширить температурный диапазон. Традиционные кремниевые диоды с мягкой характеристикой выключения также с успехом могут быть вытеснены SiC-диодами с барьером Шоттки. Однако при переходе на новые типы полупроводниковых приборов необходимо тщательно изучить их особенности, технические и экономические показатели, проанализировать целесообразность применения для конкретной задачи.

 
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ

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