Выходит цикл статей о истории развития основных направлений номенклатуры АО «Электрум АВ» и цикл статей технического плана с рекомендациями по разработке преобразователей средней и большой мощности. Статьи издаются в журнале «Силовая электроника». Ниже приведены краткие аннотации статей.
Поколения драйверов
За более чем 15 лет опыта в проектировании и развитии драйверов управления IGBT-транзисторами «Электрум АВ» были значительно пересмотрены как базовые подходы к разработке драйвера, так и его основные характеристики. В данной статье рассмотрены основные этапы, поколения, в развитии драйверов IGBT-транзисторов от «Электрум АВ». Выделены три основных поколения, от относительно простых драйверов, до драйверов на основе микроконтроллеров с трансформаторной развязкой, обозначены особенности каждого из поколений. Статья носит ознакомительный характер и издана в журнале «Силовая электроника» №5 / 2018.
Развитие IGBT-модулей от «Электрум АВ»
Статья продолжает повествование о истории развития основных направлений номенклатуры «Электрум АВ» и теперь речь идёт о модулях IGBT-транзисторов. Так же как и для драйверов IGBT выделены поколения, рассмотрены особенности каждого поколения, достоинства и недостатки. Для второго поколения приведено сравнение модулей с аналогичными импортными изделиями, т.к. второе поколение, помимо прочего, характеризуется направленностью на аналоги. Для третьего поколения обозначены исходные предпосылки и перспективы развития. Статья так же издаётся в журнале «Силовая электроника».
Снаббер – это просто
Пробой коллектор-эмиттер перенапряжением одна из наиболее распространённых причин выхода из строя транзисторных преобразователей. Причина тому – недостаточно ответственный подход к защитным снабберным цепям инвертора. Но и с другой стороны, зачастую разработчик закладывает такие сложные снабберные схемы, что на их фоне сам транзисторный инвертор кажется несущественной частью преобразователя. О том, как выбрать снаббер для преобразователя и говорится в данной статье. Рассмотрены основные схемы снабберов, приведены осциллограммы их работы и на основании этого сделаны выводы об оптимальной схеме снаббера и её параметрах. Статья ориентирована на практическую работу и предназначена для разработчиков мощных преобразователей.
Затворный резистор. Часть 1.
Настоящая статья является первой частью исследования проблемы выбора номинала затворного резистора. Подтолкнуло на написание статей о затворных резисторах относительно частые выходы из строя преобразователей у потребителей, в которых задействованы силовые модули или драйверы нашего производства, именно по причине некорректного выбора номинала затворного резистора. И т.к. автор данных статей прежде всего практик, то и подход к проблеме затворного резистора здесь сугубо практический с конечной целью определить, рекомендовать надёжный способ выбора номинала затворного резистора в реальном преобразователе. При этом первая часть больше посвящена теории, с безусловной оглядкой на практику, а собственно способ выбора номинала затворного резистора изложен во второй части.
Затворный резистор. Часть 2.
Во второй части исследования сопротивления цепи затвора IGBT- и MOSFET-транзисторов идёт речь о практическом способе определения номинала затворного резистора. Следует отметить, что приведённая в статье информация содержит в себе известную долю погрешности, не изобилует формулами и основывается, по большей части, на практическом опыте. Плюс такого подхода – простота данных и удобство их применения для типовых задач. Минус – для нетиповых преобразователей или режимов работы погрешность предлагаемого метода может оказаться неприемлемой. Но тем не менее, в статье предлагается действенный практический способ выбора номинала затворного резистора, что может быть полезным для разработчиков преобразователей средней и большой мощности.
Драйвер IGBT в свете защиты транзистора
Практически любой разработчик в области силовой электроники знает, что такое драйвер IGBT-транзистора, что он собой представляет и как выглядит. Имеется понимание и о том, что драйвер выполняет защитные функции. Однако, зачем нужна какая-то функция, как выглядит её работа и каковы её типовые характеристики – это не всегда понятно. Для устранения возможных пробелов в понимании защиты силового транзистора, и как эту защиту реализует драйвер, и предназначена данная статья. Рассмотрена базовая структура драйвера IGBT-транзисторов, выделены функциональные узлы защит, после чего каждая защита рассмотрена отдельно с поясняющими осциллограммами и практическими рекомендациями. Статья предназначена для разработчиков драйверов, а также для общего ознакомления с принципами функционирования драйвера IGBT-транзистора.
Использование микроконтроллеров при проектировании модулей драйверов
Каждому из нас известно, что микроконтроллеры с каждым днём всё больше входят в нашу жизнь. Эти устройства получили широкое применение практически во всех сферах деятельности человека в основном благодаря тому, что в одной микросхеме реализован богатый функционал готовых блоков таких как: 1) Таймеры; 2) Компараторы; 3) АЦП; 4) Комплементарный генератор; 5) ЦАП;6) нтерфейсы (SPI,I2C,USART); 7) Формирователи сигналов широтно-импульсной модуляции.
Используемые кристаллы
Рассмотренные в данной статье кристаллы полупроводниковых компонентов являются базовыми для построения силовых модулей производства АО «Электрум АВ», однако приведённый перечень не охватывает всей номенклатуры используемых в производстве кристаллов.
Драйвер средней мощности : на чем собрать
На сегодняшний день существует очень много микросхем драйверов IGBT-транзисторов, производства «International Rectifier», «Agilent», «Motorola», «Mitsubishi» и других. Микросхемы имеют много общего, направлены на решение одних и тех же задач, но всё же схемотехника для каждого типа драйверов остаётся своя. Так на каких же типах микросхем проще всего собрать полноценный драйвер?
Низковольтные MOSFET-модули от АО"Электрум АВ"
В данной статье описывается семейство низковольтных модулей на основе MOSFET- транзисторов предназначенных для работы в составе преобразователей с пиковым напряжением до 75 В и постоянным током до 500 А. Модули отличаются малыми габаритными размерами и низким сопротивлением канала в открытом состоянии.
Выбор комплектации: выпрямительные мосты
Выпрямительные мосты, представленные тиристорными выпрямителями, тиристорно-диодными и диодными выпрямителями, - это неотъемлемая часть едва ли ни большинства преобразователей в силовой электронике. В номенклатуре предприятия «Электрум АВ» так же имеется большое количество модулей, на основе которых можно собрать выпрямительный мост. Помимо вышеуказанного деления (по типу используемых в выпрямителе элементов), силовые модули для выпрямительных мостов могут представлять собой оптотиристоры, могут содержать в своём составе готовую схему управления (регулируемый выпрямитель), могут комплектоваться специализированными драйверами тиристоров и т.д. Плюс к этому, зачастую самое простое решение при выборе комплектации не оказывается на поверхности и необходимо более детальное изучение номенклатуры.
Выбор комплектации: драйверы тиристоров
Для построения схемы управления тиристором, помимо внешней схемы, формирующей логические сигналы отпирания и запирания, необходим и исполнительный узел – драйвер тиристора. И если стоит задача управления тиристором с поддерживаемым током в тысячи Ампер, то к этому узлу следует относиться со всей ответственностью. Но даже если используемый тиристор не такой мощный, то зачем усложнять себе жизнь и «изобретать велосипед», создавая свой драйвер? В номенклатуре приборов «Электрум АВ» имеют место быть драйверы тиристоров, как для относительно маломощных цепей, так и мощные драйверы с выходным током до 1 А. Более того, среди драйверов тиристоров есть и специализированные драйверы, предназначенные для решения типовых задач на основе тиристоров, таких как управляемые выпрямители, регуляторы мощности и т.п.
Выбор комплектации: драйверы транзисторов
Драйверы IGBT- и MOSFET-транзисторов – это необходимый элемент любого преобразователя, собранного на основе транзисторов с полевым управлением. Драйверы управления транзисторами необходимы не только для управления IGBT или управления MOSFET-транзисторами как такового, но и защиты силовых транзисторных модулей от выхода из строя в аварийных ситуациях. Таким образом, неправильно выбранный или неправильно настроенный драйвер транзисторов может вывести из строя силовую схему даже в относительно безобидной ситуации. В номенклатуре предприятия «Электрум АВ» представлено очень много драйверов полевых транзисторов и здесь нетрудно ошибиться при подборе драйвера к силовому модуля. И чтобы не запутаться в выборе комплектации, предлагается методика изложенная в нижеследующей статье.
Выбор комплектации: импульсные источники питания
Мощные импульсные источники питания на основе IGBT- или MOSFET-транзисторов требуют для своего построения соответствующих силовых модулей транзисторов с полевым управлением. Типовых схем транзисторных сборок не так много, всего несколько вариантов; схем управления трансформатором так же существует всего несколько основных видов. Вопрос в том, как оптимальным образом подобрать транзисторные силовые модули к проектируемой схеме, с учётом величин коммутируемого напряжения, тока и, разумеется, габаритных размеров. Нижеследующая статья позволит значительно упростить подбор типа силового модуля IGBT- или MOSFET-транзисторов к любой типовой схеме импульсного источника питания, таким образом, сэкономив время на поиск оптимального варианта во всей номенклатуре приборов «Электрум АВ».
Выбор комплектации: малогабаритные модули
Малогабаритные силовые модули производства ЗАО «Электрум АВ» представлены несколькими типами изделий: реле постоянного тока, реле переменного тока, выпрямительные мосты, сборки тиристоров и диодов, сборки IGBT- или MOSFET-транзисторов (в частности – IGBT инверторы), а так же маломощные модули управления двигателями (до нескольких сот Вт). Всё это изделия различных классов и различного назначения. Объединяет же их одно – малые габаритные размеры модулей в типовых конструктивных исполнениях. Такого рода силовые модули предназначены для коммутации тока до нескольких десятков Ампер с пиковым напряжением до 1200 В. Данного диапазона достаточно для большинства задач в области силовой электроники и, в том числе, поэтому все указанные типы силовых модулей объединены в одну большую группу.
Выбор комплектации: регуляторы мощности
В номенклатуре приборов ЗАО «Электрум АВ» представлены фазовые регуляторы мощности как в модульном или блочном исполнении, так и силовые модули и специализированные драйверы тиристоров для построения однофазного или трёхфазного тиристорного регулятора мощности. Таким образом, даже одно и ту же схему преобразователя можно собрать различными способами: в виде одиночного специализированного силового модуля, в виде функционально законченного силового блока, в виде нескольких модулей-сборок тиристоров с драйвером. Каждый из способов имеет свои ограничения и свои преимущества в задаче создания регулятора мощности на тиристорах. В статье приведён алгоритм выбора оптимального варианта для конкретной задачи заказчика, таким образом, позволяя более корректно определиться с комплектацией.
Выбор комплектации: реле
Реле постоянного напряжения и реле переменного напряжения – это самый многочисленный тип изделий не только в силовой электронике в общем, но и в номенклатуре «Электрум АВ» в частности. Как следствие, не мудрено запутаться в выборе: однофазные реле, трёхфазные реле, тиристорные реле, транзисторные реле, реле с защитой по току и без защиты, малогабаритные реле и т.д. Какова мощность силового реле для каждого конструктивного исполнения, какие минимальные и максимальные габариты… Критериев выбора очень много. В то же время, пренебрежение выбором твердотельного реле, в конечно итоге, может привести если и не к выходам из строя, то, почти наверняка, к неоптимальным габаритным и эргономичным показателям. Тем более, если речь идёт о мощном реле с током коммутации в десятки или даже сотни Ампер.
Выбор комплектации: управление электродвигателями
Блок управления электродвигателем подразумевает наличие нескольких функциональных узлов, соединённых в одну сложную систему. В такой системе, как правило, присутствуют MOSFET- или IGBT-инвертор, драйверы полевых транзисторов, схема управления, формирующая логические сигналы коммутации, схемы защиты по току, температуре, напряжению, выпрямительный мост, чопперная схема и т.д. Все указанные узлы (или их часть) могут быть конструктивно объединены в один модуль управления двигателем, но могут быть и конструктивно обособленными устройствами. В последнем случае, для построения преобразователя частоты для электродвигателя, требуется целый ряд функционально специализированных модулей. Как их выбрать? Следующая статья предлагает комплектацию для ПЧ электродвигателя на основе номенклатуры предприятия «Электрум АВ».
CT Concept - made in Russia
Драйверы IGBT- и MOSFET-транзисторов – это неотъемлемая часть силовой электроники; преобразователя не может быть без управления. Так сложилось, что основным производителем драйверов полевых транзисторов для мощных преобразователей является компания «CTConcept». В том числе и в России драйверы транзисторов данной фирмы используются в очень многих устройствах, при чём как гражданского назначения, так и с военной приёмкой. Однако, заданный курс на импортозамещение зачастую ставит разработчиков перед проблемой замены данных драйверов. Российская компания «Электрум АВ» предлагает решить вышеуказанную проблему драйверами-аналогами продукции «CTConcept». Таким образом, имеют место быть драйверы управления транзисторами функционально, конструктивно аналогичные основным драйверам «CTConcept», но сделанные в России.
Аналоги драйверов «Mitsubishi»
Драйверы IGBT- и MOSFET-транзисторов производства «Mitsubishi» («Powerex») серий VLAи М59 выпускаются уже очень много лет. Данные драйверы полевых транзисторов приобрели большую популярность во всём мире благодаря, прежде всего, своей простоте, малым габаритам и низкой стоимости. В России эти драйверы не так популярны, но, тем не менее, вышеуказанные достоинства не могут оказаться незамеченными. В ответ не требования рынка силовой электроники компания «Электрум АВ» освоила выпуск драйверов управления транзисторами функционально и конструктивно аналогичных указанным драйверам от «Mitsubishi» («Powerex»). Это драйверы серий МД1120 и МД150 (со встроенным DC/DC – преобразователем и без него соответственно). В статье представлено описание драйверов транзисторов и рекомендации по их применению.
Аналоги импортных модулей. Часть 1
Компания «Электрум АВ» уже более десяти лет занимается производством силовых модулей, и в частности модулей IGBT-транзисторов. В эту группу входят как относительно простые сборки (одиночные ключи IGBT, нижние, верхние ключи, полумосты, встречно-включённые транзисторы и т.п.), так и сложные сборки инверторов IGBT. Данные модули могли выпускаться с пиковым напряжением до 1200 В и средним током до 400 А. В настоящее время «Электрум АВ» освоил производство БТИЗ-модулей второго поколения. Отличительной особенностью данных IGBT-модулей является использование другого базового кристалла транзистора (производства «Infineon»), повышение напряжения и тока до 1700 В / 600 А, а так же их конструктивная и функциональная идентичность IGBT-модулям производства «Semikron», «Infineon» и «Microsemi».
Аналоги импортных модулей. Часть 2
В статье «Аналоги импортных модулей. Часть 1» шла речь об общих принципах построения второго поколения IGBT-модулей производства «Электрум АВ», а так же о модулях-аналогах «Semikron», «Infineon» и «Microsemi» в конструктивах «Semitrans» и «SP6». Дальнейшем развитием технологий второго поколения модулей IGBT-транзисторов являются более сложные конструкции инверторов IGBTв корпусах «EconoPack», «Easypack» (аналоги модулей «Infineon») и «SP4» (аналоги модулей «Microsemi»). Данные модули IGBTотличаются относительно большей плотностью монтажа и более сложной конструкцией самого корпуса. Таким образом, хотя базовый кристалл IGBT-транзистора остался тем же, указанные силовые модули можно считать более высокой ступенью технологической лестницы и, тем самым, обособленной группой второго поколения.
Блок реверсивного управления тиристорный
Устройства плавного пуска, т.е. блоки управления асинхронных двигателей на основе тиристоров – это давно сформировавшийся класс устройств силовой электроники. Компания «Электрум АВ» так же освоила производство такого рода изделий. Отличительными особенностями БРУТ (блока реверсивного управления тиристорного) является возможность осуществления реверса, а так же возможность ограничения тока электродвигателя не только в момент пуска, но и в процессе его работы. При этом управление блока построено на основе микроконтроллера, что позволяет задавать режимы блока всего несколькими кнопками. Всё это делает БРУТ достойным представителем тиристорных устройств управления асинхронными двигателями, который конструктивно и функционально не уступает не только отечественным аналогам, но и многим импортным.
Драйвер и приёмка 5
Драйверы полевых транзисторов необходимы для работы каждого преобразователя на основе IGBT- или MOSFET-транзисторов. В том числе и для такого класса изделий, в обозначении которых указано приёмка 5, должны использоваться указанные драйверы (устройства управления полевыми транзисторами). Но, зачастую, разработать драйвер управления транзистором не так просто, особенно если требуется драйвер с военной приёмкой и, соответственно, на основе только комплектации разрешённой перечнем МОП44. Компания «Электрум АВ» имеет довольно большой опыт в разработке и производстве драйверов IGBT- и MOSFET-транзисторов с приёмкой 5 и в настоящей статье делится с читателем нюансами и особенностями проектирования драйверов для управления IGBT и управления MOSFET в изделиях специального назначения.
Драйверы специального назначения
Драйверы управления IGBT- и MOSFET-транзисторов – это самостоятельный и довольно большой класс устройств управления в области силовой электроники. Не смотря на это, серийных и общедоступных драйверов полевых транзисторов с военной приёмкой фактически нет. И это даже при том, что в области управления гражданского назначения таких изделий (драйверов транзисторов) довольно много, при чём как импортных, так и отечественных. Компания «Электрум АВ», уже довольно долго занимающаяся производством драйверов управления транзисторами, предлагает Вашему вниманию одноканальный и двуканальный драйверы IGBT- и MOSFET-транзисторов с приёмкой 5. Нижеописанные драйверы не являются специализированными изделиями и могут эксплуатироваться почти во всех типах преобразователей специального назначения.
Защита от перенапряжения
В мощных преобразователях на основе IGBT- и MOSFET-транзисторов зачастую имеют место быть коммутационные выбросы напряжения, способные вывести из строя силовой модуль. При чём такие выбросы могут возникать не только при аварийной работе преобразователя, но и при его штатной работе. Для минимизации выбросов напряжения используются различного рода схемные решения и, в том числе, снабберы. Схемы снабберов для IGBT-ключей и MOSFET-ключей общеизвестны и не требуют детального рассмотрения, однако теоретическая схема – это одно, а её практическая реализация – совсем другое. Какие резисторы и конденсаторы выбрать? Какой тип конденсатора лучше? Как осуществить монтаж? Вопросу выбора комплектации для снабберных цепей, а так же нюансам их эксплуатации основываясь на собственном опыте, и посвящена данная статья.
Защита силового транзистора Часть 1
Защита силового транзистора (модуля IGBTили модуля MOSFET) – это одна из основных задач при разработке практически любого преобразователя на основе транзисторов с полевым управлением, что связано, прежде всего, с основополагающими частотными свойствами такого рода устройств. Эту защиты можно разделить на две большие группы: защиту от перенапряжения и защиту от перегрева (в том числе из-за перегрузки по току). В данной статье речь пойдёт о первом виде защиты. Чем опасны выбросы напряжения, по каким цепям могут происходить выходы из строя, как защититься от такого рода неприятностей… Ведь коммутационные выбросы напряжения, возникающие, в частности, при выключении транзисторного ключа – это неотъемлемая часть работы каждого преобразователя, в особенности, если нагрузка ключа обладает большой индуктивностью.
Защита силового транзистора Часть 2
В предыдущей части статьи «защита силового транзистора» шла речь о защите IGBT-транзисторов и MOSFET-транзисторов от выходов из строя обусловленных перенапряжением. Во второй части речь пойдёт о выходе из строя транзисторных ключей по причине перегрева. При этом к понятию перегрева относится не только внешний процесс нагрева, но и перегрев кристалла вызванный перегрузкой по импульсному или среднему току. Эти три типа выхода из строя имеют, фактически, одну и ту же причину – тепловой пробой. Но, не смотря на одинаковое следствие, бороться с причинами вызывающими данное следствие следует по-разному. О способах такой борьбы и пойдёт речь во второй части. Тем более, что как показывает практика, количество выходов из строя обусловленных перегревом превосходит количество выходов вызванных перенапряжением.
Контроль над мощностью. Новые подходы к проектированию систем электропитания
Ограничение пускового тока или ограничение тока зарядки – это довольно распространённые проблемы возникающие при создании релейных схем. Именно поэтому реле защиты по току и, в частности, реле контроля постоянного тока, предназначенные для ограничения тока на заданном уровне, пользуются популярностью. Такого рода устройства позволяют обойтись минимумом дополнительных схем управления, в особенности, если стоит задача защиты нагрузки или источника от перегрузки по току с критерием не просто ограничения среднего тока, но и в зависимости от длительности перегрузки. В номенклатуре силовых модулей производства «Электрум АВ» так же имеются специализированные реле постоянного тока с функциями защиты от перегрузки по току с критерием I2t. О такого рода модулях и пойдёт речь в данной статье.
Контроль напряжения ПЧ - проблемы и решения
При управлении электродвигателем с помощью преобразователя частоты, в особенности в асинхронных преобразователях частоты, стоит проблема контроля силового напряжения и снятия наброса напряжения в моменты работы электродвигателя в генераторном режиме (при осуществлении динамического останова или реверса). И тем эта проблема острее, чем более кратковременным должен быть реверс или останов. Плюс к этому, в блоках управления электродвигателями, необходимо обеспечивать плавный заряд емкостей фильтра. Всё это требует специальной, обособленной схемы контроля напряжения ПЧ электродвигателя; специализированного силового блока преобразователя частоты (помимо силового инвертора как такового). Компания «Электрум АВ» предлагает готовый специализированный силовой модуль для решения указанных задач.
Новое поколение модулей управления электродвигателями
Построение устройства частотного управления двигателем – задача распространённая, но, при это, и не самая простоя. Помимо IGBT-инвертора как такового и драйверов к нему, необходимо разработать схему управления и обеспечить функционирование множества защит (по току, напряжению, температуре и т.п.). В итоге создание блока управления электродвигателем может стать проблемой на длительное время. Для экономии этого самого времени компания «Электрум АВ» освоила производство специализированных модулей управления двигателями. Данные модули позволяют построить блок управления электродвигателем (ПЧ электродвигателя) относительно более легко, нежели осуществлять всю разработку «с нуля». Модули предназначены для управления двигателем постоянного тока, управления вентильным и управления асинхронным двигателями.
Плавный заряд емкости - что выбрать
При работе силовых модулей и источников питания на емкостную нагрузку имеют место быть значительные зарядные токи. Величина зарядного тока может вывести из строя установленный последовательно в цепи силовой модуль (диодный выпрямительный мост, твердотельное реле и т.п.) или даже источник питания. Более того, при больших значения di/dt, могут выйти из строя и сами конденсаторы. Для минимизация зарядного тока используются специальные схемные решения, обеспечивающие плавный заряд ёмкости. Это могут быть схемы, как на основе пассивных элементов, так и на основе активных – транзисторов и тиристоров. Схем довольно много, но какую выбрать для конкретного случая? Что представляют из себя эти схемы? Каковы их преимущества и недостатки? Об этом и пойдёт речь в статье «Плавный заряд ёмкости: что выбрать».
Приёмка 5 для электропривода
Разработка блока управления электродвигателем уже сама по себе задача не из лёгких. Но всё многократно усложняется, если речь идёт о блоке не общего назначения, а о блоке с приёмкой 5. Здесь, фактически, нет не только разрешённых сборок и модулей, но и, зачастую, самых простых узлов, таких как IGBT-инверторы или силовые драйверы. Более того, необходимость контроля силового напряжения ПЧ электродвигателя требует создания блока контроля, содержащего в своём составе регулируемый выпрямитель и тормозной транзистор. В итоге, создать преобразователь частоты для электродвигателя (с военной приёмкой) может стать непосильной задачей. Компания «Электрум АВ» предлагает готовое решение: модули управления двигателями с военной приёмкой, предназначенные для создания преобразователя частоты.
Расчёт полного теплового сопротивления
В мощных преобразователях расчёт теплового сопротивления силовых ключей является неотъемлемой частью этапа разработки. В то же время, не смотря на то, что теме расчёта полного теплового сопротивления посвящено немало статей, разработчики зачастую сталкиваются с тупиковыми ситуациями. Ведь теоретический расчёт – это одно, а расчёт с нюансами практического применения – немного другое. Какова, в среднем, толщина теплопроводной пасты и какое, фактически, её тепловое сопротивление? Как влияет объём и площадь корпуса блока, на котором установлен силовой модуль, относительно «идеального» охладителя? Эти, и тому подобные, вопросы нередко приводят к существенным ошибкам в расчётах и, как следствие, к выходу из строя собранного преобразователя. О практической стороне вопроса и пойдёт речь ниже.
Расчёт тепловых потерь транзисторного ключа графическим методом
Теме расчёт статических тепловых потерь посвящено довольно много литературы. Более того, расчёт статических потерь, по приведённым формулам, – задача не сложная. Совсем другое дело – расчёт динамических потерь. И одно, если речь идёт о тиристорном преобразователе или даже о низкочастотном преобразователе на основе IGBT- или MOSFET-транзисторов, и совсем другое, когда необходимо рассчитать суммарные тепловые потери высокочастотного транзисторного ключа. В литературе по этому поводу приведено множество сложных формул с интегралами и дифференциалами, которые, с практической точки зрения, малоэффективны, т.к. требуют множества исходных данных, взять которые просто неоткуда. В статье приведён простой и практичный способ расчёт динамических потерь, основанный на относительном сравнении со статическими потерями.
Современные тенденции развития твердотельных реле
Твердотельные реле – это, пожалуй, самый многочисленный класс в области силовой электроники. В частности, реле постоянного тока (реле постоянного напряжения) представлены исполнениями, перекрывающими мощности от единиц Вт, до МВт с габаритными размерами от нескольких см, до десятков см. Такие транзисторные реле могут содержать в себе самые различные функции, такие как защита по току, ограничение тока, ограничение напряжения, различного рода индикацию… Всё, в зависимости от того, что требуется разработчику, т.е. заказчику. В номенклатуре предприятия «Электрум АВ» так же имеют место быть силовые реле, представляющие собой модули реле, для самых различных применений. Именно о таких изделиях, предназначенных для относительно простой задачи коммутации нагрузки, и пойдёт речь в данной статье.
Специализированные драйверы тиристоров
Схемы управления тиристорами, в общем случае, не отличаются большой сложностью и, в общем-то, хорошо известны разработчикам силовых преобразователей. Спроектировать драйвер тиристора, а так же сделать формирующую сигналы схему для управления выпрямителем или управления тиристорным регулятором мощности – тоже задача не новая. Тем не менее, во-первых, и здесь наверняка не обойдётся без подводных камней (особенно, если речь идёт о включении тиристора в мощном преобразователе), и, во-вторых, зачем разрабатывать собственную схему, если уже существуют схемы управления тиристорами (драйверы) предназначенные для построения типовых тиристорных устройств, таких как выпрямители и регуляторы мощности. Таким образом, представляем Вашему вниманию специализированные драйверы тиристоров производства ЗАО «Электрум АВ».
Стенд управляемой нагрузки
В процессе разработки различного рода изделий силовой электроники рано или поздно обязательно встаёт вопрос проведения испытаний под реальной нагрузкой. В этом плане очень показательной нагрузкой является электродвигатель, т.к. данный тип нагрузки обладает большой индуктивностью, что для силовых модулей является, во-первых, нагрузкой максимально приближённой к эксплуатационной (как правило), а во-вторых, проявляет все возможные недостатки как силовых модулей, так и схем управления. Однако, для проведения полноценных испытаний, электродвигатель, выступающий в качестве нагрузки, сам должен быть нагружен. Стенды управляемой нагрузки двигателей существуют и их можно купить, но стоят они очень немало. Ниже предлагается относительно простой и дешёвый способ построения такого рода стенда.
Тиристорное управление нагрузкой
Тиристорные схемы управления нагрузкой, как правило, представлены тремя видами: тиристорный регулятор мощности, управляемый тиристорный выпрямитель и коммутатор асинхронного электродвигателя на основе тиристоров. Данные типы тиристорных сборок являются самыми распространёнными. В перечне выпускаемой продукции компании «Электрум АВ» имеются все указанные типы схем. Это регулируемый выпрямитель МО30, фазовый регулятор мощности М25, модуль управления асинхронным двигателем МО27. Указанные силовые модули могут работать с нагрузкой потребляющей до 250 А среднеквадратичного тока с пиковым напряжением до 1200 В, таким образом позволяя построить преобразователи мощностью до 100 кВт. При этом, простота схемы включения значительно упрощает как задачу разработки, так и задачу эксплуатации готовых силовых блоков.
Тиристорные регуляторы мощности
Тиристорный регулятор мощности – это достаточно распространённый тип преобразователей силовой электроники, представляющий собой фазовый регулятор мощности на основе тиристоров, в котором величина подаваемой в нагрузку мощности регулируется длительностью открытого состояния тиристоров. Регуляторы мощности тока производства «Электрум АВ» представлены двумя типами конструктивного исполнения: силовой модуль М25 и силовые блоки типа ТРМ. При этом блоки ТРМ представлены двумя исполнениями: ТРМ1 – однофазный регулятор мощности и ТРМ3 – трёхфазный регулятор мощности. Для последнего дальнейшим развитием является силовой блок трёхфазного регулятора мощности тока ТРМ3-Т, способный работать с нагрузкой потребляющей до 1000 А. О такого рода изделиях и пойдёт речь в нижеследующей статье.
Модули управления асинхронными двигателями: рекомендации по эксплуатации МУАДМ
Настоящие рекомендации предназначены для ознакомления потребителей с некоторыми особенностями настройки и эксплуатации модулей управления асинхронными двигателями серии МУАДМ построенными на основе интеллектуальных инверторов М31.
Модули управления коллекторными двигателями : рекомендации по эксплуатации МУКДМ
Настоящие рекомендации предназначены для ознакомления потребителей с некоторыми особенностями настройки и эксплуатации модулей управления коллекторными двигателями серии МУКДМ построенными на основе интеллектуальных инверторов М31.
Модули управления вентильными двигателями : рекомендации по эксплуатации МУВДМ
Настоящие рекомендации предназначены для ознакомления потребителей с некоторыми особенностями настройки и эксплуатации модулей управления вентильнами двигателями серии МУВДМ построенными на основе интеллектуальных инверторов М31.
mail@electrum-av.com
