Силовая электроника №3'2016

Журнал Силовая Электроника №3 за 2016 г.
Компоненты силовой электроники

Компараторы, операционные усилители и стабилизаторы напряжения

Сравнительные характеристики силовых ИМС производства холдинга «ИНТЕГРАЛ»

Силовые SiC-приборы в транспортных применениях

Впервые SiC-компоненты были применены в источниках питания телекоммуникационного оборудования, светодиодах и преобразователях для индукционного нагрева. Спустя некоторое время карбидокремниевые ключи проникли в инверторы солнечных батарей, источники бесперебойного питания (UPS), приводы и в авиационную технику. Совсем недавно силовые SiC-приборы нашли свое применение в производстве автомобилей в качестве компонентов встроенных и внешних зарядных устройств, а также как компоненты источников питания в электрических (EV) и гибридных (HEVs) транспортных средствах.

Преимущества 1200-В карбид-кремниевых диодов Шоттки с совмещенными p-n-переходами (MPS)

Современные однофазные и трехфазные инверторы солнечных батарей, источники бесперебойного питания или приложения для накопления энергии отличаются повышенными требованиями в части высокой эффективности, компактности их конструкций и длительной надежности. Однако возможности реализации инверторов для таких приложений ограничены высокими динамическими потерями кремниевых полупроводниковых приборов при их использовании для напряжения 1200 В. Альтернативные конструкции, с использованием полупроводниковых приборов с рабочим напряжением 600/650 В, могут лишь частично повысить эффективность работы инвертора. Тем не менее необходимо учитывать, что это повышение осуществляется за счет применения более сложных топологий со специальными схемами управления и увеличением входящих в них компонентов.

Высококачественные алюминиевые электролитические конденсаторы для индустриального применения

Epcos является производителем пассивных электронных компонентов: конденсаторов, дросселей, катушек индуктивности, фильтров, разрядников, ферритов и др. В статье предлагается краткий обзор характеристик недавно выпущенных компанией алюминиевых электролитических конденсаторов для различных видов монтажа. Данные устройства предназначены для применения в оборудовании, являющемся промежуточным звеном постоянного тока в преобразователях частоты, и для профессиональных источников питания с очень высокими пульсациями тока в нагрузке.

Автомобильная электроника

Высоковольтный импульсный регулятор автомобильного класса LM5001-Q1 компании Texas Instruments

В статье приведена структура и дано подробное описание работы микросхемы высоковольтного импульсного регулятора автомобильного класса LM5001-Q1 компании Texas Instruments, а также рассмотрены основные особенности ее применения. Представлены все возможные режимы работы микросхемы, суть способа управления по току и компенсации наклона кривой тока. Объяснены принципы работы схем ограничения тока, блокировки при понижении входного напряжения и тепловой защиты, а также организации внешней синхронизации, удаленного управления режимами работы и плавного пуска. Показаны примеры построения на базе этой микросхемы импульсных преобразователей постоянного напряжения: обратноходовых (неизолированного и изолированного), повышающего, а также SEPIC-преобразователей с выходами на 24 и 12 В (автомобильное приложение).

Источники питания

Новые компактные трехфазные AC/DC-конвертеры GP100 от GE Critical Power для систем распределенного электропитания

Бизнес-подразделение GE Critical Power, входящее в состав глобального концерна General Electric, специализируется на поставках оборудования электропитания приложений, для которых качество электроэнергии является крайне критичным. Новые выпрямители серии GP100 мощностью 6000 Вт предназначены для преобразования трехфазного переменного тока в постоянный ток с напряжением от 44 до 58 В (в зависимости от модели). Все модели серии выполнены в конструктиве 1RU и могут быть установлены в стойки стандарта Rack Mount 1U, в том числе и в новые телекоммуникационные шкафы GE Edge Cabinet PDU. Выпрямители серии GP100 рассчитаны на те же токи и напряжения, что и изделия других производителей, но занимают при этом в два раза меньше места по сравнению с конкурентными аналогами.

Конструкция основных узлов и силовых блоков тиристорных преобразователей частоты типа ПАРАЛЛЕЛЬ

В статье описаны назначение, состав, устройство, работа и особенности конструкции полупроводникового преобразователя частоты (ППЧ) ПАРАЛЛЕЛЬ мощностью 320 кВт и частотой 2,4 кГц, разработанного для электропитания установок индукционного нагрева токами высокой частоты (ТВЧ). Рассмотренные основные узлы ППЧ — дроссель постоянного тока, коммутирующие дроссели, блок силовых вентилей и электротермические конденсаторы — определяют вес, габариты и, в итоге, стоимость современных преобразователей частоты. В устройствах ПАРАЛЛЕЛЬ широко используются унифицированные узлы и силовые блоки, что позволяет сократить сроки проектирования новых ППЧ различной частоты и мощности для питания электротермических установок ТВЧ.

Стабилизатор напряжения с параметрическим управлением

В подавляющем большинстве систем автоматического управления (САУ) информация и управляющие воздействия — это электрические напряжения и токи, механические линейные и угловые перемещения, световые и электромагнитные сигналы и т. д. В некоторых САУ сигналы и управляющие воздействия изменяют параметры устройства (элемента САУ). Например, электромеханический преобразователь, состоящий из приводного двигателя постоянного тока и синхронного генератора, осуществляет превращение напряжения постоянного тока в напряжение переменного. При этом стабилизация частоты переменного тока производится путем стабилизации частоты вращения приводного двигателя. Параметрическое управляющее воздействие может оказаться предпочтительным и в других случаях. В данной статье приведены результаты исследования стабилизатора напряжения постоянного тока с параметрическим управляющим воздействием.

3-L NPC-инвертор: управление, режимы работы, расчет параметров

Основным преимуществом 3-уровневой схемы с фиксированной нейтралью (3L NPC) является низкий коэффициент гармоник выходного тока, что позволяет существенно упростить выходной фильтр или вообще отказаться от него. Транзисторы и диоды 3-L преобразователя работают при половинном напряжении DC-шины, поэтому он может быть построен на ключах меньшего класса напряжения (например, 600 В вместо 1200 В), отличающихся низким уровнем потерь и большей плотностью тока. Благодаря этому использование топологии 3L NPC дает возможность существенно повысить эффективность преобразования на высоких частотах.

Новые подходы к проектированию высоковольтных преобразователей

Одна из наиболее интересных задач в преобразовательной технике — последовательное включение силовых модулей и каскадов, построенных на их основе. Увеличение выходного напряжения является единственным решением для сверхмощных применений, когда исчерпаны возможности параллельного соединения и токовая нагрузка на соединительные шины становится недопустимо высокой. Преимущество многоуровневой топологии (MLI — Multi Level Inverter) — возможность проектирования высоковольтных инверторов на основе стандартных низковольтных силовых ключей. В статье рассмотрены новые подходы к построению средневольтовых (MV — Medium Voltage) многоуровневых преобразователей, обеспечивающих функцию коррекции коэффициента мощности (ККМ, или PFC). Это позволяет получить синусоидальный ток в MV-сети, упростить конструкцию трансформатора, снизить скорость изменения напряжения (dv/dt) на двигателе и обеспечить минимальные искажения формы выходного сигнала. Наибольший интерес представляют две новые концепции MLI-системы: 2-квадрантный (2Q) и 4-квадрантный (4Q) конвертер с 3-фазным и однофазным питанием ячеек. В данном материале представлены особенности обоих вариантов построения схемы. Важным результатом исследований стал вывод о том, что отсутствует необходимость увеличить емкость конденсаторной батареи ячейки с однофазным выпрямителем.

Оборудование

Применение анализатора мощности для измерения важнейших параметров электропитания

Анализатор мощности Keysight IntegraVision PA2201A позволяет легко измерять потребляемую мощность. Кроме того, он может выполнять динамические измерения для захвата и отображения сигналов напряжения, тока и мощности переходных процессов. Один такой прибор можно использовать для измерения всех важнейших параметров питания.

Особенности построения имитаторов бортовых систем электроснабжения

В статье рассматриваются современные проблемы, которые требуется решать при создании испытательного оборудования, представляющего собой имитаторы систем электроснабжения. Основное внимание уделяется бортовым авиационным системам электроснабжения, параметры которых наиболее полно содержатся в государственных стандартах.

Электромагнитная совместимость

Выбор параметров непосредственного преобразователя напряжения с учетом вопросов электромагнитной совместимости

В рамках данной статьи рассмотрены основные источники кондуктивной помехоэмиссии непосредственного преобразователя напряжения повышающего типа, на основе которого строится активный корректор коэффициента мощности. В результате выполненного анализа динамических процессов преобразовательного устройства и измерения уровня кондуктивных помех даны рекомендации для проектирования, позволяющие снизить уровень помехоэмиссии в диапазоне частот 150 кГц...30 МГц.

Электроприводы

Учебно-исследовательский комплекс «Современные электроприводы постоянного и переменного тока Siemens»

В соответствии с запросом, поступившим от Дальневосточного федерального университета (ДВФУ), специалисты научно-производственного предприятия (НПП) «Учтех-Профи» разработали новый учебно-исследовательский комплекс по изучению электроприводов фирмы Siemens, предназначенный для проведения научных изысканий сотрудниками кафедры судовой энергетики и автоматики инженерной школы ДВФУ. В данном комплексе сосредоточены самые современные технологии по управлению электроприводами постоянного и переменного тока. Оборудование комплекса предназначено для работы с тремя типами электродвигателей, расположенными на общем основании электромашинного агрегата.

Аналитическое и модельное исследование модульной синхронной реактивно-индукторной машины

Предметом исследования в настоящей статье является модульная электрическая машина, над разработкой которой уже много лет трудится коллектив молодых энтузиастов под руководством автора. В результате этих работ создана теоретическая база для исследования этих машин, разработана и испытана в статике одна из конструкций. В настоящее время создается и настраивается система управления созданной конструкцией. К сожалению, все попытки включить данную работу в финансируемый проект оказались безрезультатными. Этой статьей автор делает очередную попытку заинтересовать потенциального инвестора.

 
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ

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