Объявление

Свернуть
Пока нет объявлений.

Силовая электроника

Свернуть

Статьи по силовой электронике для инженеров и студентов технических специальностей

  • Фильтр
  • Время
  • Показать
Очистить всё
новые сообщения

  • ШИМ-контроллеры малой мощности TinySwitch от Power Integrations

    ШИМ-контроллеры малой мощности TinySwitch от Power Integrations

    Что такое TinySwitch? Почему в последнее время об этих микрочипах идет столько разговоров? Послушаем мнение на этот счет знающих людей. Говард Эрхард, президент и исполнительный директор Power Integrations: «Мы предлагаем решение проблемы энергетических утечек, проблемы, которая до сих пор не осознана большинством потребителей, хотя обходится им в миллиарды долларов». Хенно Шоттен, директор по исследованиям и развитию германской компании АKО-WERKE GmbH: «Экономия энергии, простота конструкции и низкая стоимость делают TinySwitch незаменимыми для устройств управления бытовой техникой».
    Итак, TinySwitch — Крошка Ключ. Просьба не путать с реактивным снарядом Tiny Tim. Почему — Крошка (Tiny)? Потому что на одном кристалле в корпусе DIP размером всего 9,4х6,22х3,18 мм размещены мощный 700 В полевой МОП — транзистор MOSFET и весьма сложная схема управления...
    Показать больше | К сообщению

  • Топология частотных преобразователей средней и большой мощности

    Топология частотных преобразователей средней и большой мощности

    Продолжаем тему, начатую в статье «Методы теплового расчета импульсных силовых каскадов», опубликованной в № 1’2002...
    Показать больше | К сообщению

  • Схемотехнические способы борьбы с защелкиванием в каскадах с IGBT транзисторами

    Введение

    Преимущества IGBT транзисторов при использовании их в импульсных силовых каскадах (особенно высоковольтных) общеизвестны: это высокая плотность тока, малые статические и динамические потери, отсутствие тока управления, устойчивость к короткому замыканию, простота параллельного соединения.

    Отсутствие тока управления в статических режимах и общее низкое потребление по цепям питания позволяет отказаться от гальванически изолированных схем управления на дискретных элементах и создать интегральные схемы - драйверы. Драйверы, управляющие транзисторами нижнего плеча, в настоящее время выпускаются практически всеми ведущими фирмами. Кроме обеспечения тока затвора они способны выполнять и ряд вспомогательных функций таких, как защита от перегрузки по току, падения напряжения управления и ряд других.

    В дополнение к ним, некоторые фирмы выпускают драйверы транзисторов верхнего плеча, выдерживающие перепад напряжений до 600 В и даже 1200В, а также драйверы полумостовых и мостовых соединений мощных транзисторов. На вход этих драйверов подаются сигналы КМОП или ТТЛ уровня относительно отрицательной шины питания. Особая ценность таких микросхем состоит в том, что их выходные каскады способны питаться от так называемых "бутстрепных" конденсаторов в схемах "зарядового насоса" и не требуют "плавающих" источников питания.

    Большую гамму драйверов различного назначения поставляет фирма International Rectifier, в том числе:
    • драйвер транзистора верхнего плеча IR2125
    • драйвер полумоста IR211Х
    • драйвер трехфазного моста IR213Х
    • драйвер трехфазного моста на напряжение 1200В! IR223Х
    Среди наиболее известных можно также назвать драйверы нижнего плеча МС33153, МС34151 фирмы Motorola и драйверы с гальванической развязкой Hewlett Packard.

    Все сказанное выше делает транзисторы IGBT в сочетании с микросхема-ми управления оптимальными элементами для построения силовых ключевых каскадов с мощностью до десятков киловатт. Однако указанные элементы имеют и ряд технологических недостатков, ограничивающих область их применения. Среди наиболее серьезных - наличие времени рассасывания базы биполярной части IGBT (хвоста) и способность транзисторов и драйверов к защелкиванию.

    Причины защелкивания

    Причиной защелкивания IGBT транзисторов является наличие триггерной структуры, образованной биполярной частью...
    Показать больше | К сообщению

  • Современные силовые запираемые тиристоры

    Современные силовые запираемые тиристоры

    Введение

    Создание полупроводниковых приборов для силовой электроники началось в 1953 г. когда стало возможным получение кремния высокой чистоты и формирование кремниевых дисков больших размеров. В 1955 г. был впервые создан полупроводниковый управляемый прибор, имеющий четырёхслойную структуру и получивший название "тиристор".

    Он включался подачей импульса на электрод управления при положительном напряжении между анодом и катодом. Выключение тиристора обеспечивается снижением протекающего через него прямого тока до нуля, для чего разработано множество схем индуктивно-ёмкостных контуров коммутации. Они не только увеличивают стоимость преобразоваеля, но и ухудшают его массо-габаритные показатели,снижают надёжность.

    Поэтому одновременно с созданием тиристора начались исследования, направленные на обеспечение его выключения по управляющему электроду. Главная проблема состояла в обеспечении быстрого рассасывания носителей зарядов в базовых областях.

    Первые подобные тиристоры появились в 1960 г. в США. Они получили название Gate Turn Off (GTO). В нашей стране они больше известны как запираемые или выключаемые тиристоры.

    В середине 90-х годов был разработан запираемый тиристор с кольцевым выводом управляющего электрода. Он получил название Gate Commutated Thyristor (GCT) и стал дальнейшем развитием GTO-технологии.

    Тиристоры GTO

    Устройство

    Запираемый...
    Показать больше | К сообщению

  • Силовые биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT)

    Силовые биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT)

    Устройство и особенности работы

    Биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT - Insulated Gate Bipolar Transistors) - полностью управляемый полупроводниковый прибор, в основе которого трёхслойная структура. Его включение и выключение осуществляются подачей и снятием положительного напряжения между затвором и истоком. На рис.1 приведено условное обозначение IGBT.


    > >
    Рис. 1. Условное обозначение IGBT
    Рис. 2. Схема соединения транзисторов в единой структуре IGBT
    Коммерческое использование IGBT началось с 80-х годов и уже претерпела четыре стадии своего развития.

    I поколение IGBT (1985 г.): предельные коммутируемые напряжения 1000 В и токи 200 А в модульном и 25 А в дискретном исполнении, прямые падения напряжения в открытом состоянии 3,0-3,5 В, частоты коммутации до 5 кГц (время включения/выключения около 1 мкс).

    II поколение (1991 г.): коммутируемые...
    Показать больше | К сообщению

  • Полупроводниковый ключ переменного тока

    Полупроводниковый ключ переменного тока

    ...
    Показать больше | К сообщению

  • Полимерные предохранители PolySwitch — надежный способ обратимой защиты электрич

    Элементы защиты электрических цепей PolySwitch производства Tyco Electronics Raychem — это приборы на токопроводящих полимерах с положительным температурным коэффициентом. При электрической перегрузке цепи или коротком замыкании в ней эти приборы ведут себя как обращаемые плавкие предохранители, переключающиеся из низкоомного в высокоомное состояние. Значения их сопротивления в проводящем состоянии — всего лишь несколько миллиом, что делает их идеальными для применений, требующих безотказного функционирования. В сочетании с низкой ценой свойства данных устройств делают Polyswitch (в частности, серии TR) весьма выгодным решением проблемы защиты телекоммуникационного оборудования от перегрузок по току.

    Проблема перегрузок по току

    Перегрузка по току — это ненормально высокий ток, который может привести к отказу в электриче-ской цепи. Перегрузка по току может быть вызвана выходом источника питания за пределы допустимого диапазона или уменьшением сопротивления нагрузки.
    Перегрузка по току, вызванная источником питания, обычно возникает при перенапряжении вслед-ствие анормального режима источника питания или вследствие перенапряжения на линии электроснабжения. Перегрузки по току, вызванные источником, могут быть также результатом броска напряжения.

    >
    Рис. 1. Типичное использование ПТК
    Перенапряжения на линии электроснабжения могут возникать при схлестывании телефонного и си-лового кабелей, атмосферных разрядах, переходных процессах, всплесках напряжения. Схлестывание телефонного и силового кабелей происходит при случайном пересечении высоко-вольтной цепи с низковольтной, например, если при сильном ветре силовой кабель падает на телефонную линию.
    Разряды — это непродолжительное возрастание напряжения в системе, вызванное внешними явлениями, например попаданием молнии.
    Переходные процессы — это непродолжительные возрастания напряжения в системе, вызванные опустошением элемента сохранения энергии цепи, например катушки индуктивности или емкости.
    Всплеск напряжения — это относительно длительное возрастание напряжения в системе, обусловленное обычно отказом в системе, например, потерей соединения с нейтралью...
    Показать больше | К сообщению

  • Одна голова хорошо, а три - уже свобода выбора!

    Одна голова хорошо, а три - уже свобода выбора!

    Как и в других видах бизнеса, в основе которых лежит выпуск каких либо товаров, в сфере производства электронных компонентов существует небезызвестная тенденция: как только какой-то элемент становится популярен у большого числа потребителей, другие фирмы - производители электронных компонентов приступают к немедленной разработке и массовому выпуску аналогов(клонов). Такая тенденция, во-первых позволяет насытить рынок и снизить цену, что в конечном итоге сказывается на цене конечного изделия, выпускаемого потребителем, вышеупомянутого электронного компонента. Во-вторых, что также существенно, фирмы, производящие клон стараются противопоставить оригиналу изделие с улучшенными параметрами, дабы не быть обвинённым в плагиате. Поэтому старинная поговорка о важности количества голов в данном случае как никогда актуальна.

    Речь идёт о мощных переключающих полевых транзисторах (POWER MOSFETS) основная область применения которых - импульсные источники питания (SMPS), импульсные преобразователи напряжения для источников бесперебойного питания, а также элетроприводы.
    Общая структурная схема применения POWER MOSFEETS такова:
    alt="" />
    Схема управления генерирует импульсы управления полевым транзистором, регулируя их ширину в зависимости...
    Показать больше | К сообщению

  • Обеспечение защиты от перегрузки в MOSFET драйверах

    Обеспечение защиты от перегрузки в MOSFET драйверах

    Введение

    ...
    Показать больше | К сообщению

  • Как повысить КПД трансформатора?

    Как повысить КПД трансформатора?

    Многим известно, что практически ни одно мощное радиоэлектронное устройство не обходится без использования трансформаторов. Трансформатор представляет собой магнитопровод, состоящий из ферромагнитного материала, с намотанными поверх него медными обмотками. Как правило, трансформатор имеет две обмотки, причём первичная обмотка подключена к источнику переменного тока, а ко...
    Показать больше | К сообщению
В этом канале нет статей.
  • Фильтр
  • Время
  • Показать
Очистить всё
новые сообщения
Пожалуйста, войдите, используя своё имя участника, чтобы увидеть список сообщений из подписки.

Метки статей

Свернуть

Меток пока нет.

Новые статьи

Свернуть

  • ШИМ-контроллеры малой мощности TinySwitch от Power Integrations
    admin
    Что такое TinySwitch? Почему в последнее время об этих микрочипах идет столько разговоров? Послушаем мнение на этот счет знающих людей. Говард Эрхард, президент и исполнительный директор Power Integrations: «Мы предлагаем решение проблемы энергетических утечек, проблемы, которая до сих пор не осознана большинством потребителей, хотя обходится им в миллиарды долларов». Хенно Шоттен, директор по исследованиям и развитию германской компании АKО-WERKE GmbH: «Экономия энергии, простота конструкции и низкая стоимость делают TinySwitch незаменимыми для устройств управления бытовой техникой».
    Итак, TinySwitch — Крошка Ключ. Просьба не путать с реактивным снарядом Tiny Tim. Почему — Крошка (Tiny)? Потому что на одном кристалле в корпусе DIP размером всего 9,4х6,22х3,18 мм размещены мощный 700 В полевой МОП — транзистор MOSFET и весьма сложная схема управления...
    03.06.2017, 22:19
  • Топология частотных преобразователей средней и большой мощности
    admin
    Продолжаем тему, начатую в статье «Методы теплового расчета импульсных силовых каскадов», опубликованной в № 1’2002...
    03.06.2017, 22:19
  • Схемотехнические способы борьбы с защелкиванием в каскадах с IGBT транзисторами
    admin
    Введение

    Преимущества IGBT транзисторов при использовании их в импульсных силовых каскадах (особенно высоковольтных) общеизвестны: это высокая плотность тока, малые статические и динамические потери, отсутствие тока управления, устойчивость к короткому замыканию, простота параллельного соединения.

    Отсутствие тока управления в статических режимах и общее низкое потребление по цепям питания позволяет отказаться от гальванически изолированных схем управления на дискретных элементах и создать интегральные схемы - драйверы. Драйверы, управляющие транзисторами нижнего плеча, в настоящее время выпускаются практически всеми ведущими фирмами. Кроме обеспечения тока затвора они способны выполнять и ряд вспомогательных функций таких, как защита от перегрузки по току, падения напряжения управления и ряд других.

    В дополнение к ним, некоторые фирмы выпускают драйверы транзисторов верхнего плеча, выдерживающие перепад напряжений до 600 В и даже 1200В, а также драйверы полумостовых и мостовых соединений мощных транзисторов. На вход этих драйверов подаются сигналы КМОП или ТТЛ уровня относительно отрицательной шины питания. Особая ценность таких микросхем состоит в том, что их выходные каскады способны питаться от так называемых "бутстрепных" конденсаторов в схемах "зарядового насоса" и не требуют "плавающих" источников питания.

    Большую гамму драйверов различного назначения поставляет фирма International Rectifier, в том числе:
    • драйвер транзистора верхнего плеча IR2125
    • драйвер полумоста IR211Х
    • драйвер трехфазного моста IR213Х
    • драйвер трехфазного моста на напряжение 1200В! IR223Х
    Среди наиболее известных можно также назвать драйверы нижнего плеча МС33153, МС34151 фирмы Motorola и драйверы с гальванической развязкой Hewlett Packard.

    Все сказанное выше делает транзисторы IGBT в сочетании с микросхема-ми управления оптимальными элементами для построения силовых ключевых каскадов с мощностью до десятков киловатт. Однако указанные элементы имеют и ряд технологических недостатков, ограничивающих область их применения. Среди наиболее серьезных - наличие времени рассасывания базы биполярной части IGBT (хвоста) и способность транзисторов и драйверов к защелкиванию.

    Причины защелкивания

    Причиной защелкивания IGBT транзисторов является наличие триггерной структуры, образованной биполярной частью...
    03.06.2017, 22:18
  • Современные силовые запираемые тиристоры
    admin
    Введение

    Создание полупроводниковых приборов для силовой электроники началось в 1953 г. когда стало возможным получение кремния высокой чистоты и формирование кремниевых дисков больших размеров. В 1955 г. был впервые создан полупроводниковый управляемый прибор, имеющий четырёхслойную структуру и получивший название "тиристор".

    Он включался подачей импульса на электрод управления при положительном напряжении между анодом и катодом. Выключение тиристора обеспечивается снижением протекающего через него прямого тока до нуля, для чего разработано множество схем индуктивно-ёмкостных контуров коммутации. Они не только увеличивают стоимость преобразоваеля, но и ухудшают его массо-габаритные показатели,снижают надёжность.

    Поэтому одновременно с созданием тиристора начались исследования, направленные на обеспечение его выключения по управляющему электроду. Главная проблема состояла в обеспечении быстрого рассасывания носителей зарядов в базовых областях.

    Первые подобные тиристоры появились в 1960 г. в США. Они получили название Gate Turn Off (GTO). В нашей стране они больше известны как запираемые или выключаемые тиристоры.

    В середине 90-х годов был разработан запираемый тиристор с кольцевым выводом управляющего электрода. Он получил название Gate Commutated Thyristor (GCT) и стал дальнейшем развитием GTO-технологии.

    Тиристоры GTO

    Устройство

    Запираемый...
    03.06.2017, 22:18
  • Силовые биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT)
    admin
    Устройство и особенности работы

    Биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT - Insulated Gate Bipolar Transistors) - полностью управляемый полупроводниковый прибор, в основе которого трёхслойная структура. Его включение и выключение осуществляются подачей и снятием положительного напряжения между затвором и истоком. На рис.1 приведено условное обозначение IGBT.


    > >
    Рис. 1. Условное обозначение IGBT
    Рис. 2. Схема соединения транзисторов в единой структуре IGBT
    Коммерческое использование IGBT началось с 80-х годов и уже претерпела четыре стадии своего развития.

    I поколение IGBT (1985 г.): предельные коммутируемые напряжения 1000 В и токи 200 А в модульном и 25 А в дискретном исполнении, прямые падения напряжения в открытом состоянии 3,0-3,5 В, частоты коммутации до 5 кГц (время включения/выключения около 1 мкс).

    II поколение (1991 г.): коммутируемые...
    03.06.2017, 22:18
  • Полупроводниковый ключ переменного тока
    admin
    ...
    03.06.2017, 22:18
Обработка...
X