Концепция мощного SiC-модуля со сверхнизкой коммутационной индуктивностью

Развитие технологии карбида кремния потребовало кардинального изменения подхода к проектированию корпусов силовых модулей. В мощных источниках питания, преобразователях для солнечной энергетики, медицинской техники и индукционного нагрева востребованы сильноточные быстрые ключи с номинальным током свыше 400 А. Сегодня на рынке предлагаются кристаллы SiC-диодов и SiC MOSFET, имеющие Inom до 50 А...

Космическое излучение и надежность силовой электроники

Срок службы электронного силового модуля описывается т. н. «кривой надежности», имеющей три ярко выраженных участка. Начало эксплуатации характеризуется «ранними отказами», далее их интенсивность падает до минимального уровня в ходе нормальной эксплуатации и, наконец, снова резко возрастает в конце ресурсного периода. Однако и случайные выходы из строя также не должны игнорироваться при рассмот...

Базовые проблемы силовой электроники: EMI и EMC

Для соединения силовых полупроводниковых ключей и пассивных компонентов (L, С и т. д.) могут использоваться дорожки на печатных платах, а также медные или алюминиевые кабели и шины, в зависимости от уровней рабочих токов и напряжений. Кроме общих технических требований, например по изоляционным зазорам, плотности тока или тепловыделению, важной проблемой является обеспечение электромагнитной со...

Влияние емкости нагрузки на динамические потери IGBT

Справочные значения динамических потерь силовых ключей приводятся в документации с учетом работы на индуктивную нагрузку, что соответствует требованиям стандартов IEC и согласуется с условиями эксплуатации в большинстве реальных приложений. В приводах малой и средней мощности для соединения с двигателем часто используется длинный кабель (например, в сервоприводах), при этом нагрузка получает зн...

Параллельная работа IGBT при различных способах управления затворами

Особенностям параллельной работы силовых ключей посвящены многие публикации, в частности, этот вопрос подробно рассмотрен в [2]. В данной статье проводится анализ распределения токов IGBT при использовании двух концепций управления затворами — «индивидуальной» (независимый драйвер на каждом модуле) и «центральной» (один мощный драйвер для всех параллельных ключей).

Электроника для солнечной энергетики и не только

Принцип работы многоуровневой схемы прост: модули или инверторные ячейки соединяются последовательно, за счет этого напряжение питания устройства может быть выше рабочего напряжения отдельных ключей. Подобное решение позволяет формировать «многоступенчатый» выходной сигнал, снизить уровень гармонических искажений и отказаться от дорогостоящих и громоздких выходных фильтров. Очевидно, что все си...

Plug & Play: применение силовых модулей с предварительно нанесенной термопастой

О применении теплопроводящих материалов написано много статей и руководств по эксплуатации [1–4], однако эта проблема продолжает привлекать внимание специалистов, работающих в сфере производства электронной техники. Большой интерес вызывает появление новых технологий и материалов с изменяемым фазовым состоянием (РСМ), а также возможность их нанесения предприятием — изготовителем модулей.

Нормирование теплового сопротивления IGBT:
базовые принципы и некоторые особенности

Выбор модуля IGBT для конкретных условий применения требует анализа его тепловых характеристик с учетом системы охлаждения и оценки их соответствия техническим требованиям, предъявляемым к системе (мощность, температура окружающей среды, профиль нагрузки, срок службы). Для сопоставления тепловых свойств различных силовых ключей необходимо учесть следующие факторы: • особенности конструкции мо...

Расчет динамических потерь IGBT:
базовые принципы и некоторые особенности

Частотные свойства и динамические характеристики IGBT во многом определяют выбор модуля для конкретных условий работы. В спецификациях силовых ключей параметры переключения приводятся для фиксированных режимов, определенных изготовителем. Внимательный анализ технической документации показывает, что разные производители используют отличающиеся условия нормирования. Более того, иногда они указаны...

Вопросы управления IGBT: однополярное управление, использование внешней емкости затвора

Вопросы управления изолированным затвором IGBT широко описаны в различных публикациях, в частности [3–5]. Одной из основных задач производителей электроприводов, инверторов солнечных батарей, источников питания и UPS является снижение стоимости и габаритов выпускаемых изделий. По этой причине в диапазоне малых мощностей часто используется однополярный сигнал управления с нулевым напряжением вык...