Подписка на новости

Опрос

Нужны ли комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

 

Силовая электроника

Раздел «Силовая электроника» информирует читателей о последних исследованиях и разработках в области электроники, об основных направлениях и перспективах развития отечественного и мирового рынка силовой электроники. Охватываются все разделы силовой электроники, затрагиваются не только традиционные темы, такие как компоненты силовой электроники, источники питания, электроприводы, схемотехническое моделирование, но и сферы применения элементной базы силовой электроники в системах индукционного нагрева, испытательном оборудовании, автомобильной электронике. Освещаются и такие пограничные сферы, как качество электроэнергии.


 


Все статьи по силовой электронике:

Асимметричные фильтры для стандартов HEMP и TEMPEST, (Компоненты и технологии №8'2015)

Симметричные фильтры традиционных типов впервые были представлены в 1970–80‑х гг. Они использовались для защиты радиоэлектронной аппаратуры от мощных электромагнитных импульсов HEMP (High-Altitude Electromagnetic Pulse) и побочных электромагнитных импульсных излучений в соответствии со стандартом TEMPEST (Transient Electromagnetic Pulse Emanation Standard).

Технология увеличения плотности теплового потока, (Компоненты и технологии №7'2015)

Появление силовых полупроводниковых приборов с двусторонним охлаждением не только улучшает передачу тепла в инверторах, но и способно помочь снизить стоимость гибридных и электрических транспортных средств.

DC/DC-конвертеры Vicor семейства VI Chip DCM, (Компоненты и технологии №6'2015)

Статья продолжает цикл публикаций о продукции американской компании Vicor, которая с 1981 года занимается разработкой и производством модулей для построения систем электропитания. Приведен краткий обзор характеристик новейших DC/DC-конвертеров, серийное производство которых началось в апреле 2015 года.

DC/DC-преобразователи GAIA Converter с ультрашироким диапазоном входных напряжений 12:1 , (Компоненты и технологии №6'2015)

Растущая популярность преобразователей напряжения постоянного тока с расширенным диапазоном входных напряжений связана с целым рядом преимуществ их применения, включающих упрощение схем защиты от помех, уменьшение стоимости готового изделия, возможность создания универсальных источников питания и т. д. Компания GAIA Converter анонсировала выпуск нового семейства высоконадежных преобразователей с выходной мощностью до 60 Вт, обеспечивающих двенадцатикратное перекрытие по входному напряжению и предназначенных для применения в авиационных и оборонных разработках.

Блоки питания RECOM: установил и забыл, (Компоненты и технологии №6'2015)

Источники питания (ИП), монтируемые на DIN-рейку, широко применяются на промышленных предприятиях. К сожалению, нередко их надежности уделяется недостаточно внимания, хотя неисправность блока питания может привести к остановке производства, что чревато огромными финансовыми потерями. Следовательно, качество должно стать основным критерием при выборе ИП.

Готовые модули DC/DC-преобразователей — замена дискретным решениям, (Компоненты и технологии №6'2015)

Дилемма «сделать или купить» по отношению к DC/DC-преобразователям всегда имела непростое решение со многими определяющими факторами. Однако в настоящее время большинство приложений для преобразователей малой мощности может быть успешно реализовано с новыми поколениями недорогих модулей этой группы.

Импульсные источники питания Bel Power Solutions. Проверенная надежность под новым брендом, (Компоненты и технологии №6'2015)

Цель статьи — привести общее описание источников питания Bel Power Solutions, а также их технических параметров, чтобы в полном объеме раскрыть возможности этих устройств.

Многоканальный модульный блок питания с уровнем помех ниже графика 1 «Норм», (Компоненты и технологии №6'2015)

В статье описан многоканальный модульный блок питания (БП) с малым уровнем помех ниже графика 1 «Норм». При построении БП использовались результаты поэтапного экспериментального определения помех после установки фильтров на входе и выходе.

Новые ультратонкие преобразователи DC/DC компании GE и некоторые особенности работы с ними, (Компоненты и технологии №6'2015)

В современных условиях требуется все большая плотность упаковки составных частей силового модуля, а также минимизация площади, занимаемой им на плате. Такие условия диктует потребность в оптимизации затрат и повышении конкурентоспособности выпускаемой продукции. Иными словами, системы становятся технологичнее и производительней, и силовые модули «не имеют права» отставать от технического прогресса и даже более: они обязаны как минимум на шаг опережать требования, предъявляемые к питанию.

Построение системы электропитания по принципу IBA для высоконадежной радиоаппаратуры. Почему бы и нет?, (Компоненты и технологии №6'2015)

В статье рассмотрен вариант организации системы вторичного электропитания по принципу IBA (Intermediate Bus Architercture) предназначенный для ответственной радиоаппаратуры, а также представлены модули электропитания компании SynQor, которые могут быть использованы в качестве основы для построения.

IGBT или MOSFET: выбирайте с умом, (Компоненты и технологии №5'2015)

С развитием полупроводниковых технологий выбор между применением MOSFET или IGBT в конкретном устройстве становится все более трудным для современного разработчика. В предлагаемой статье приведено несколько основных правил, которые помогут принять решение о выборе типа транзистора.

Сильные и надежные: промышленные IGBT-модули от International Rectifier, (Компоненты и технологии №1'2015)

Компания International Rectifier анонсировала выпуск новой продукции — силовых IGBT-модулей. На первом этапе в производство запущены модули на базе IGBT-кристаллов поколений Gen5 и Gen7. Затем предполагается начать изготовление модулей, содержащих IGBT-кристаллы нового поколения Gen8, обладающих низкими значениями напряжения насыщения и способных коммутировать большие токи. Цель данной статьи — познакомить читателей с номенклатурой IGBT-модулей IR.

Современные термоэлектрические источники питания электронных устройств, (Компоненты и технологии №1'2015)

Постоянно растущий интерес к автономным источникам электропитания для различных маломощных электронных и электрических устройств определил цель данной статьи — передать практический опыт применения термоэлектрического генераторного модуля (ТГМ) в составе генератора электрической энергии. В статье описаны критерии выбора ТГМ для конкретного применения, приведены результаты испытаний и дан анализ полученных результатов в сравнении со справочными данными и расчетными параметрами.

Управление униполярными двигателями в практических решениях, (Компоненты и технологии №11'2014)

В статье рассматриваются практические решения для управления униполярными шаговыми двигателями, которые могут быть легко использованы для различных приложений.

Управление двигателем постоянного тока, (Компоненты и технологии №10'2014)

Публикация в журнале «Компоненты и технологии» двух статей, посвященных шаговым двигателям, особенностям их конструкции и схемам управления, а также промышленным решениям, доступным для выбора таких двигателей, вызвала дискуссию и интерес читателей. В ходе обсуждения было высказано пожелание автору предложить столь же гибкие и простые практические решения в виде схем для управления коллекторными двигателями постоянного тока малой и средней мощности, поскольку в технических изданиях уделяется недостаточное внимание данному вопросу. Именно об этом и рассказывает настоящая статья. В материале рассмотрены практические решения и даны рекомендации в части управления коллекторными двигателями постоянного тока малой и средней мощности.

Механизмы отказов MOSFET в мостовых импульсных источниках питания с переключениями при нулевом напряжении (ZVS) , (Компоненты и технологии №9'2014)

В связи с экспоненциальным ростом спроса на мощное телекоммуникационное и серверное оборудование ежегодно повышаются требования к плотности мощности его источников питания. Увеличение плотности мощности достигается за счет снижения числа компонентов в схеме, уменьшения габаритных размеров реактивных компонентов и/или возрастания эффективности системы. Переход на более высокие частоты переключения способствует уменьшению габаритов реактивных компонентов и фильтров. Для улучшения эффективности, что в свою очередь позволяет уменьшить размеры теплоотводов или сократить количество параллельно включенных силовых ключей, необходимо снижать потери на проводимость и/или на переключение. В связи с этим все более популярными становятся мостовые схемы с фазовым сдвигом и переключениями при нулевом напряжении (ZVS), имеющие даже на повышенных рабочих частотах чрезвычайно низкие потери на переключение.

Объемные или тонкопленочные термоэлектрические модули, (Компоненты и технологии №9'2014)

В последние годы в технологии создания термоэлектрических микромодулей достигнут значительный прогресс. Причем одновременно с прогрессом в так называемой объемной технологии получила развитие и новая методика изготовления термоэлектрических модулей, вобравшая известные операции технологий тонких пленок. Данные термоэлектрические модули именуют тонкопленочными. При наличии обоих типов на рынке возникает важный вопрос о конкуренции двух технологий и изделий, созданных на их основе: является ли новая тонкопленочная технология более прогрессивной, способной вытеснить давно существующую «объемную»? Анализ показывает, что для большинства современных применений объемные термоэлектрические модули, как холодильные, так и генераторные, сохраняют свои преимущества. При внешне кажущихся бесспорными достоинствах тонкопленочных охладителей и генераторов рабочие параметры и эффективность «объемных» модулей заметно выше. За тонкопленочными модулями будущее. В широком диапазоне применений оба типа изделий имеют свои ниши и, если их правильно позиционировать, скорее не конкурируют, а дополняют друг друга.

Компактные 200‑кВ·А  IGBT-модули с двухсторонним охлаждением для электрических и гибридных транспортных средств , (Компоненты и технологии №8'2014)

Компанией IR разработаны мощные компактные полумостовые IGBT-модули с двусторонним охлаждением, рассчитанные на ток до 300 А и напряжение до 650 В . Базовый блок COOLiR2DIE монтируется в корпус без приваривания проволочных выводов и при размерах всего 28,5×16 мм рассчитан на мощность 200 кВ·А. Низкое напряжение в открытом состоянии наряду с большой площадью теплообмена увеличивает нагрузочную способность модулей по току на 30%.

Новые семейства IGBT 6‑го поколения от International Rectifier , (Компоненты и технологии №6'2014)

Компания International Rectifier является признанным лидером в разработке и производстве высококачественных силовых полупроводниковых приборов. Ассортимент продукции International Rectifier достаточно широк и объединяет в себе различные направления: мощные полевые транзисторы, биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT) и модульные сборки на основе кристаллов транзисторов и диодов. IGBT-транзисторы — одно из ключевых направлений фирмы IR, и этим обуславливается постоянное совершенствование технологий изготовления и корпусирования IGBT-кристаллов. В результате появляются новые семейства транзисторов, оптимизированных под конкретный спектр применений. В статье рассматривается ряд новых семейств IGBT-транзисторов IR, изготовленных по технологии 6‑го поколения (Gen6).

Простое решение проблемы зарядки аккумуляторов в высоковольтной и сильноточной системе, (Компоненты и технологии №5'2014)

Существующие решения, основанные на единой интегральной схеме, покрывают лишь часть из множества возможных комбинаций входного напряжения, напряжения и тока заряда. Для того чтобы решить остальные задачи, требующие более сложных комбинаций и топологий, приходится использовать не самое оптимальное сочетание микросхем и большое количество дискретных элементов. Так было до тех пор, пока в 2011 году корпорация Linear Technology не упростила этот рыночный сегмент, создав 2‑микросхемное решение для зарядного устройства, включив в него микросхему контроллера зарядки аккумулятора LTC4000 и совместимый DC/DC-преобразователь с внешней компенсацией.

Силовые модули Vishay и их применение, (Компоненты и технологии №5'2014)

В 2007 году компания Vishay приобрела у Internatinal Rectifier бóльшую часть ее полупроводникового бизнеса, в том числе производство силовых полупроводниковых приборов и силовых модулей. Сейчас Vishay является одним из крупнейших в мире производителей дискретных полупроводниковых приборов и пассивных компонентов.

Специализированные DC/DC-преобразователи обеспечивают простое и эффективное решение для управления в IGBT-приложениях , (Компоненты и технологии №4'2014)

В статье рассматриваются модульные DC/DC-преобразователи с двойным асимметричным выходом, обеспечивающие положительное и отрицательное напряжения для коммутации и гальваническую развязку, необходимые для IGBT-приложений.

WARP-speed IGBT — достойная альтернатива высоковольтным MOSFET в мощных DC/DC-преобразователях с частотой до 150 кГц, (Компоненты и технологии №3'2014)

Сверхбыстродействующие WARP-speed IGBT-транзисторы компании International Rectifier хорошо знакомы разработчикам силовой электроники. Они разрабатывались в качестве альтернативы MOSFET в приложениях с рабочей частотой до 150 кГц. Примером таких приложений являются импульсные DC/DC-источники питания (ИП). Цель статьи — анализ перспективности использования WARP-speed IGBT c учетом обобщенных теоретических и практических данных.

Конструкция и производство конденсаторов для компенсации коэффициента мощности в сетях низкого напряжения , (Компоненты и технологии №3'2014)

В статье обсуждается качество конденсаторов ZEZ SILKO при сравнении их с дешевыми изделиями из Азии, а также рассказывается о подходах в оптимизации затрат.

Модель трансформатора в широком частотном диапазоне для силовой электроники , (Компоненты и технологии №12'2013)

Разработка интеллектуальных сетей связана с решением новых проблем при создании силового электронного оборудования и мощных трансформаторов. Применение силовых электронных преобразователей дает некоторые преимущества, но при этом возникают новые проблемы, связанные с напряжением и током высокой частоты и использованием компонентов, работающих при больших уровнях тока. Следовательно, разработчику совершенно необходимо точно знать, как будет вести себя трансформатор в большом диапазоне частот.
В статье представлена новая процедура моделирования, связывающая посредством электрических параметров физическое поведение трансформатора с его частотной характеристикой. Применимость этой процедуры проиллюстрирована примером, в котором силовой трансформатор использован в качестве фильтра и устройства, понижающего напряжение в АС/DC/AC-преобразователе (переменный ток – постоянный ток – переменный ток).

Определение теплового импеданса (Zth) силовых модулей с помощью измерения и моделирования, (Компоненты и технологии №12'2013)

Тепловой импеданс (Zth) силового модуля — это ключевой параметр, который нужен для определения максимального выходного тока при импульсных нагрузках. Его также можно использовать для расчета перепада температуры силового модуля в рамках нагрузочного цикла и, следовательно, для прогнозирования его срока службы. Эта величина требуется и конструкторам при определении параметров и расчета срока службы преобразователя. И наконец, величина Zth служит одним из важнейших критериев при выборе того или иного силового модуля для разрабатываемой силовой электронной системы, поскольку тепловая емкость может существенно уменьшить температурный выброс в течение короткого времени. Очевидно, что для точного расчета величины температурного выброса требуется достаточно точное измерение значения теплового импеданса.

TRENCHSTOP 5 — новая технология быстродействующих IGBT, (Компоненты и технологии №9'2013)

IGBT-транзисторы, как известно, имеют протяженный «хвост» тока (tail current) и используются главным образом в низкочастотных приводах. IGBT для работы на частоте до 30 кГц назывались быстрыми, и в них ради снижения коммутационных потерь завышался уровень статических потерь. В 2008 году компания Infineon представила революционную технологию IGBT-транзисторов HighSpeed3, обладающих наивысшей эффективностью и работающих на частоте коммутации до 100 кГц с коммутационными характеристиками, близкими к MOSFET-ключам. Сегодня компания Infineon предлагает технологию TRENCHSTOP 5, которая обеспечивает частоту переключения, заметно превышающую 100 кГц.

Обзор новых MOSFET и IGBT компании ON Semiconductor, (Компоненты и технологии №8'2013)

Современная силовая электроника практически немыслима без импульсных преобразователей энергии — корректоров коэффициента мощности, преобразователей напряжения, инверторов, драйверов электродвигателей и др. В основе каждой из этих схем лежит силовой транзистор, чье состояние изменяется согласно требуемой функции управления. Во многом от характеристик транзистора зависит эффективность работы импульсной схемы — это потери транзистора на переключение и проводимость, а также ток управления транзистором. Значения рабочего тока и напряжения в импульсных схемах лежат в широких пределах, и существует постоянная тенденция к увеличению плотности преобразуемой энергии.

Особенности монтажа силовых транзисторов IR в корпусах DirectFET, (Компоненты и технологии №8'2013)

Силовые транзисторы International Rectifier в корпусе DirectFET характеризуются малым сопротивлением канала, низкой индуктивностью выводов и отличной теплоотдачей. Однако непривычная конструкция корпуса может создать некоторые неудобства при монтаже. Но если вы будете следовать советам производителя и его рекомендациям по монтажу таких компонентов, то сможете снизить риск появления брака при их распайке до минимума.

MOSFET-транзисторы Vishay Siliconix, (Компоненты и технологии №7'2013)

Силовые MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) — одни из самых востребованных в настоящее время ключевых элементов, используемых для преобразования электрической энергии. Они находят широкое применение в каскадах DC/DC-преобразователей, для коммутации и распределения цепей питания, управления электроприводом и в цепях защиты. Siliconix, подразделение компании Vishay, является одним из лидеров в разработке и производстве силовых полупроводниковых продуктов, обеспечивающих высокую эффективность преобразования электрической мощности. В секторе низковольтных мощных MOSFET компания Vishay Siliconix — бренд №1 в мире, так как она играет важную роль в секторе портативных электронных устройств, обеспечивая высокий уровень эффективности преобразования энергии при питании от батарей.

Альтернативные источники электрической энергии промышленного применения на основе термоэлектрических генераторов , (Компоненты и технологии №5'2013)

Разнообразие областей применения систем автоматизации и телеметрии трудно обозначить в рамках вступления к этой статье, их число растет с развитием новых технологий и появлением новых направлений применения. Всем системам необходимы надежные источники питания, причем год от года расходуемая мощность для аналогичных систем снижается, а требования к надежности возрастают. Прокладка кабеля питания по своей стоимости во много раз может превосходить стоимость самого устройства автоматики или телеметрии. В некоторых случаях подвести кабель питания не представляется технически возможным. При этом сбрасываемая в окружающую среду тепловая мощность на промышленных объектах иногда составляет мегаватты. Использование термоэлектрического преобразования теплового потока в электрическую энергию незаменимо для многих случаев. Беспроводные устройства сбора и передачи данных становятся беспроводными и в части проводов питания с применением автономных термоэлектрических генераторов.

Увеличение точности в слое теплового интерфейса, (Компоненты и технологии №5'2013)

Из-за чрезвычайной важности теплового интерфейса этот аспект создания устройств силовой электроники заслуживает особого внимания.

Новые силовые модули компании Microsemi на основе карбида кремния , (Компоненты и технологии №4'2013)

Современный уровень развития силовой электроники характеризуется ростом уровня интеграции наряду с обеспечением высочайших показателей надежности и безотказности, а также неуклонным увеличением плотности мощности высоковольтных модулей при одновременном уменьшении их массо-габаритных показателей. Для улучшения рабочих характеристик в последнее время широко применяются полупроводниковые материалы с большой шириной запрещенной зоны. В статье рассматриваются преимущества использования карбид-кремниевых модульных решений на примере новинок от компании Microsemi.

Семейство MOSFET с ультранизким Rds(on) в корпусе TO-247 компании International Rectifier, (Компоненты и технологии №4'2013)

Непрерывно развивая свои изделия и улучшая их характеристики, компания International Rectifier является лидером в секторе силовых полупроводниковых приборов. Новая линейка силовых N-канальных MOSFET-транзисторов с рекордно низким сопротивлением открытого канала — прямое тому подтверждение.

Новые конструкции конденсаторов для силовой электроники , (Компоненты и технологии №12'2012)

Стремление производителей электронных устройств к постоянному усовершенствованию своих изделий приводит к тому, что возникает необходимость и возможность оптимизировать и механические решения их конструкций. Это делается не только для улучшения технических параметров устройства, но и, естественно, для облегчения монтажа всего изделия.

Разработка инверторов с минимальной паразитной индуктивностью, (Компоненты и технологии №11'2012)

Повышение КПД и снижение излучаемых электромагнитных помех (EM I) очень важны при создании силовых электронных систем. Для достижения этого необходимо сконцентрировать внимание на паразитных индуктивностях в сильноточных коммутируемых цепях. В статье рассматривается модульная конструкция, обеспечивающая минимизацию паразитных индуктивностей не только в пределах одной полумостовой схемы, но и между отдельными полумостами в трехфазном инверторе. Предложенная новая концепция позволяет оптимизировать как конструкцию трехфазных систем, так и параметры многоуровневых инверторов с коммутируемой нейтралью (Neutral Point Clamped, NPC).

Повышение плотности мощности инверторов на базе IGBT-модулей , (Компоненты и технологии №9'2012)

Повышение плотности мощности — ключевой аспект разработки инверторных систем для силовой электроники. За последние 22 года плотность тока на уровне кристалла IGBT повысилась в три раза. Прогресс в технологии IGBT, а также применение новых материалов, таких как карбид кремния и нитрид галлия, позволят в ближайшем будущем повысить плотность тока на единицу площади за счет улучшения коммутационных свойств и повышения максимальной рабочей температуры TVJ_max. Благодаря этому более значимым параметром станет индуктивность системы, которая может ограничивать максимальный коммутируемый ток.

Моточные изделия Nidecon в силовых сборках SEMIKRON , (Компоненты и технологии №7'2012)

В начале 2012 года фирма SEMIKRON International, один из мировых лидеров рынка силовой электроники, приобрела финскую компанию Nidecon Technologies Oy, специализирующуюся на разработке и производстве высококачественных фильтров для мощных приводов и возобновляемых источников энергии. Штаб-квартира компании Nidecon находится в г. Вантаа (Vantaa), Финляндия.

Преимущества новых ультрабыстрых 1200-В IGBT от International Rectifier , (Компоненты и технологии №6'2012)

История IGBT-транзисторов фирмы International Rectifier началась в далеком 1983 году, когда компания получила патенты на MOSFET- и IGBT-приборы собственной разработки. Прочно занимая лидирующие места среди производителей силовой электроники, International Rectifier динамично развивает все классы своей продукции, во многих случаях оказываясь «законодателем мод» в той или иной области.

Вопросы проектирования высокочастотных DC/DC-преобразователей с высоким входным напряжением , (Компоненты и технологии №5'2012)

В настоящее время при создании DC/DC-преобразователей используются все более высокие частоты переключения, что позволяет уменьшать габаритные размеры выходного конденсатора и катушки индуктивности, тем самым экономится место на плате. Поэтому на рынке появляется все больше микросхем DC/DC- преобразователей с высоким входным напряжением, имеющих встроенную защиту от импульсных помех в линии, что затрудняет получение меньших напряжений при более высоких частотах из-за меньшего коэффициента заполнения. Большинство производителей силовых интегральных схем (ИС) ведут агрессивную маркетинговую политику по продвижению высокочастотных DC/DC-преобразователей, позволяющих, по их утверждениям, уменьшить площадь, занимаемую на плате. Использование преобразователей, работающих на частоте 1 или 2 МГц, на первый взгляд кажется превосходной идеей. Однако значение частоты переключения оказывает влияние не только на размер и К ПД источника питания. В статье описывается несколько примеров схем, демонстрирующих как достоинства, так и проблемы, возникающие при высоких частотах преобразования.

Силовая продукция CREE: новые возможности для российского рынка , (Компоненты и технологии №5'2012)

Силовые приборы на основе карбида кремния — высоковольтные диоды Шоттки и MOSFET-транзисторы — находят все более широкое применение в тех секторах, где особенно важно получить максимальную эффективность преобразования электрической энергии. Уникальные характеристики этих приборов позволяют не только снизить потери энергии в преобразователях напряжения, но и существенно уменьшить массо-габаритные параметры и повысить надежность современных силовых систем.

Приборные характеристики силовых диодов на основе кремниевых p+-n+, p+-n-n+ и p+-р-n-n+ структур, (Компоненты и технологии №4'2012)

В статье приведены некоторые примеры использования с учетом приборных характеристик ограничителей напряжения в оригинальных принципиальных электронных схемах, как в тех, что предложены впервые, так и в модернизированных схемах, уже известных специалистам.

Радиационно-стойкие высоковольтные интегральные микросхемы драйверов для управления затворами MOSFET/IGBT-транзисторов , (Компоненты и технологии №4'2012)

В статье представлены высоковольтные радиационно-стойкие интегральные микросхемы драйверов серии RIC7113 компании International Rectifier для управления затворами силовых ключей, построенных на транзисторах с изолированными затворами: MOSFET (Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor) и IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). Применение собственной технологии создания высоковольтных интегральных КМОП-микросхем и стойкость к защелкиванию до определенных значений наведенного тока обеспечивают устойчивую структуру. Микросхема содержит два драйвера: один для нижнего и один для верхнего ключа полумоста. Логические входы совместимы с выходными уровнями TTL и LSTTL. Д райверы RIC7113 характеризуются стойкостью к воздействию ионизирующих излучений космического пространства: значение поглощенной дозы составляет 100 крад (Si), гарантируется отсутствие обратимых и катастрофических отказов от одиночных эффектов при воздействии заряженных частиц с пороговыми линейными потерями энергии (ЛПЭ) >37 МэВ∙см2/мг. Микросхемы RIC7113 предназначены для применения в бортовом оборудовании космических аппаратов и транспортных космических кораблей.

Силовые модули завтрашнего дня: без проводников, паяных соединений и теплопроводящей пасты, (Компоненты и технологии №2'2012)

Необходимость совершенствования технологий корпусирования силовых модулей вызвана постоянно растущими требованиями увеличения плотности мощности, повышения надежности и снижения стоимости. Технологические возможности традиционных методов пайки и ультра звуковой сварки достигли своих пределов, их применение не позволяет полностью реализовать возможности новейших кристаллов с расширенным температурным диапазоном.

Теперь мы можем с уверенностью сказать, что решение указанных проблем найдено. Внедрение процесса низкотемпературного спекания серебряного порошка уже позволило полностью отказаться от пайки. На сегодня в силовой электронике осталось только одно «узкое место», от преодоления которого зависит ее дальнейшее развитие: ультразвуковая сварка проводниковых выводов кристаллов. Разработанная компанией SEMIKRON технология SKiN дает возможность осуществлять все промежуточные связи в силовом модуле с помощью гибких пленок.

Проблемы стандартизации в области микропроцессорных устройств релейной защиты, (Компоненты и технологии №1'2012)

В одной из предыдущих публикаций автора была обоснована необходимость стандартизации технических требований к конструкции микропроцессорных устройств релейной защиты (МУРЗ) и требований к их программному обеспечению. Не умаляя актуальности и значения стандартов такого рода, следует отметить, что до их разработки необходимо навести порядок с уже существующей нормативно-технической документацией и стандартами в области МУРЗ.

Экономика альтернативной энергетики. Часть 7. Энергетическая политика и экономический риск, (Компоненты и технологии №1'2012)

Промышленно развитые страны, в особенности европейские, становятся все более зависимыми от импорта ископаемого топлива, которое, как правило, поставляется из политически нестабильных регионов. В то же время быстрыми темпами растет глобальный спрос на энергию и ее производство, а сопутствующие изменения климата требуют принятия срочных мер. В этой ситуации вполне вероятно, что рост цен на топливо и их нестабильность станут основными факторами риска не только для производителей электроэнергии, но и для экономики в целом.

Пополнение в семействе MiniSKiiP, (Компоненты и технологии №12'2011)

Разработчикам всего мира хорошо известно семейство миниатюрных модулей MiniSKiiP, выпускаемых компанией SEMIKRON более 15 лет. Популярность данных компонентов обусловлена, прежде всего, их высокой надежностью и предельно простым способом монтажа. Кроме того, они обеспечивают наибольшую плотность тока для компонентов данного класса. В последние годы семейство MiniSKiiP пополнилось интеллектуальными модулями привода MiniIPM и силовыми ключами серии MLI, предназначенными для разработки высокоэффективных трехуровневых преобразователей. Применение MiniIPM в приводной конфигурации CIB (Converter/Inverter/Brake — выпрямитель/инвертор/тормозной каскад) позволяет разработчикам при минимальных временных и аппаратных затратах проектировать миниатюрные приводы мощностью до 15 кВт. Компоненты серии MLI будут востребованы в преобразователях с низким уровнем искажений выходного сигнала, к которым относятся, например, источники бесперебойного питания (UPS).

Экономика альтернативной энергетики. Часть 6. Цена альтернативной энергии, (Компоненты и технологии №12'2011)

Экономика альтернативной энергетики. Часть 5. Цена альтернативной энергии, (Компоненты и технологии №11'2011)

Одно из наиболее важных преимуществ ветроэнергетики — это снижение зависимости экономики от нестабильных цен на углеводородное топливо. Значимость этого подчеркивает тот факт, что в большинстве европейских стран энергия ветра способна покрыть постоянно растущие потребности в электричестве, несмотря на то, что удельная стоимость 1 кВт альтернативной энергии пока что выше, чем любой другой.

Перспективы применения гибридной технологии в релейной защите и автоматике, (Компоненты и технологии №10'2011)

В 70–80 годах прошлого столетия электромеханические устройства релейной защиты (ЭМРЗ) западного производства (General Electric, ASEA, BBC) достигли высокого уровня: они были способны выполнять весьма сложные функции и работать по сложному алгоритму, полностью обеспечивая потребности развитой электроэнергетики. Стоимость сложных ЭМРЗ доходила до нескольких десятков тысяч долларов, что было связано с ручным производством множества высокоточных деталей, ручной сборкой и ручной регулировкой готовых изделий. Стремление производителей снизить затраты на производство реле защиты привело их в 1970-х годах сначала к полупроводниковым реле, собранным из дешевых компонентов на печатной плате, а затем, в 1980-х годах, и к микропроцессорным реле с полной автоматизацией процесса сборки и проверки отдельных печатных плат, из которых и состоит современное микропроцессорное устройство релейной защиты (МУР З).

Экономика альтернативной энергетики. Часть 4. Экономика оффшорных ВЭУ, (Компоненты и технологии №10'2011)

Одно из наиболее важных преимуществ ветроэнергетики — это снижение зависимости экономики от нестабильных цен на углеводородное топливо. Значимость этого подчеркивает тот факт, что в большинстве европейских стран энергия ветра способна покрыть постоянно растущие потребности в электричестве, несмотря на то, что удельная стоимость 1 кВт альтернативной энергии пока что выше, чем любой другой.

Повышение точности стабилизации выходного напряжения импульсного повышающего преобразователя постоянного тока, (Компоненты и технологии №9'2011)

Рассмотрен способ повышения качества стабилизации, основанный на сочетании управления по возмущению, играющего основную роль, с управлением по отклонению. Показана возможность ослабления резонансных свойств преобразователя и уменьшения отклонений выходного напряжения от заданного значения в переходных режимах за счет увеличения емкости выходного конденсатора. Оценено влияние нелинейности преобразователя на качество стабилизации выходного напряжения и учтено в нелинейной связи по возмущающему воздействию. Предложен способ уменьшения перегрузок преобразователя при его включении. Полученные результаты проверены на модели, непосредственно учитывающей процессы в импульсном преобразователе.

Система корпоративного управления энергопотреблением Wonderware CEM, (Компоненты и технологии №9'2011)

Современная бизнес-структура (предприятие, компания) потребляет те или иные энергоресурсы, необходимые для технологических процессов, а также для нормального функционирования всех структурных подразделений. Сокращение энергопотребления и повышение энергоэффективности предприятия — одна из важнейших задач сегодня. Для ее выполнения необходимо обладать достаточной информацией о потреблении энергоресурсов, чтобы на ее основе можно было принимать административные решения. Под энергоресурсами надо понимать все возможные ресурсы, которые потребляются (а возможно, и производятся) в процессах производства и функционирования бизнес-структуры и могут быть учтены при помощи счетчиков (точек учета).

Экономика альтернативной энергетики. Часть 3. Ресурсы ветроэнергетики и производство энергии, (Компоненты и технологии №9'2011)

Одно из наиболее важных преимуществ ветроэнергетики — это снижение зависимости экономики от нестабильных цен на углеводородное топливо. Значимость этого подчеркивает тот факт, что в большинстве европейских стран энергия ветра способна покрыть постоянно растущие потребности в электричестве, несмотря на то, что удельная стоимость 1 кВт альтернативной энергии пока что выше, чем любой другой.

Экономика альтернативной энергетики. Часть 2, (Компоненты и технологии №8'2011)

Одно из наиболее важных преимуществ ветроэнергетики — это снижение зависимости экономики от нестабильных цен на углеводородное топливо. Значимость этого подчеркивает тот факт, что в большинстве европейских стран энергия ветра способна покрыть постоянно растущие потребности в электричестве, несмотря на то, что удельная стоимость 1 кВт альтернативной энергии пока что выше, чем любой другой.

Экономика альтернативной энергетики. Часть 1, (Компоненты и технологии №7'2011)

Одно из наиболее важных преимуществ ветроэнергетики — это снижение зависимости экономики от нестабильных цен на углеводородное топливо. Значимость этого подчеркивает тот факт, что в большинстве европейских стран энергия ветра способна покрыть постоянно растущие потребности в электричестве, несмотря на то, что удельная стоимость 1 кВт альтернативной энергии пока что выше, чем любой другой.

Силовые приборы компании Cree на основе карбиде кремния , (Компоненты и технологии №6'2011)

Силовые приборы на основе карбид-кремния — высоковольтные диоды Шоттки и MOSFET-транзисторы — находят все более широкое применение в тех секторах, для которых особенно важно получить максимальную эффективность преобразования электрической энергии. Уникальные характеристики этих приборов позволяют не только снизить потери энергии в преобразователях напряжения, но и существенно уменьшить массогабаритные параметры современных силовых систем. Сегодня компания Cree — мировой лидер в производстве монокристаллических подложек из карбида кремния. Она занимает лидирующие позиции и как производитель полупроводниковых приборов на основе SiC.

Автоматическая настройка систем позиционирования при использовании алгоритмов адаптивной фильтрации, (Компоненты и технологии №5'2011)

В данной статье представлен метод для автоматической настройки систем позиционирования. Он использовался как для автоматической настройки при запуске системы, так и для настройки во время рабочего режима. Исходя из обобщенной модели объекта управления двигатель–редуктор–нагрузка, которая параметризована для широкого класса типовых нагрузок, были определены и смоделированы реальные характеристики объекта. Этому способствовало моделирование системы с использованием алгоритмов адаптивной фильтрации. На основе идентифицированных простых моделей разработаны ПИД-регуляторы каскадного управления.

Практический опыт применения ERP-системы в производстве силовых полупроводниковых приборов, (Компоненты и технологии №5'2011)

Производство силовых полупроводниковых приборов — процесс сложный, трудоемкий, во многом узкоспециализированный, и для его автоматизации недостаточно применения готовых шаблонов, даже если они успешно практикуются на других предприятиях. Внедрение ERP-системы у нас — это не только автоматизация, но и оптимизация бизнес-процессов, как того требует специфика производства.

Проблема устойчивости микропроцессорных систем релейной защиты и автоматики к преднамеренным деструктивным электромагнитным воздействиям. Часть 2, (Компоненты и технологии №5'2011)

Десятилетиями проблемы электромагнитной совместимости (ЭМС) были прерогативой специалистов в области электроники, радиотехники и связи. Неожиданно, в последние 10–15 лет, эта проблема стала весьма актуальной и в электроэнергетике. В статье рассматривается проблема устойчивости микропроцессорных систем релейной защиты и автоматики к преднамеренным деструктивным электромагнитным воздействиям.

Трехуровневые инверторы: специализированные модули и тепловой расчет, (Компоненты и технологии №5'2011)

Разработка любого силового преобразовательного устройства должна начинаться с теплового расчета, определяющего выбор силовых ключей и системы охлаждения. Сказанное справедливо независимо от схемы инвертора, которая может быть 2-уровневневой (2L), 3-уровневой с фиксирующими диодами (3 L NPC) или многоуровневой (MLI). Основным отличием 3L nPc преобразователя от традиционного 2L является использование большего количества ключей, производящих коммутацию тока на каждом цикле. В статье, опубликованной в [1], рассказано о специализированных модулях, выпускаемых SEMIKRON для 3-уровневых схем. Их номенклатура достаточно велика и продолжает расширяться (рис. 1), однако процесс расчета мощности потерь и температуры перегрева кристаллов таких инверторов остается серьезной проблемой. для упрощения этой задачи компания SEMIKRON включила топологию 3L в программу теплового расчета SEMISEL.

Проблема устойчивости микропроцессорных систем релейной защиты и автоматики к преднамеренным деструктивным электромагнитным воздействиям. Часть 1, (Компоненты и технологии №4'2011)

Десятилетиями проблемы электромагнитной совместимости (ЭМС) были прерогативой специалистов в области электроники, радиотехники и связи. Неожиданно, в последние 10–15 лет, эта проблема стала весьма актуальной и в электроэнергетике. В статье рассматривается проблема устойчивости микропроцессорных систем релейной защиты и автоматики к преднамеренным деструктивным электромагнитным воздействиям.

Современные полупроводниковые приборы на основе карбида кремния фирмы ROHM Semiconductor, (Компоненты и технологии №4'2011)

Первым практическим применением карбида кремния (SiC) в области электротехники был светодиод Генри раунда, созданный в 1907 г., однако коммерческие образцы различных полупроводниковых приборов на основе этого материала начали производиться только в последние 15–20 лет.

Технологии интегральных драйверов IGBT для применений низкой и средней мощности, (Компоненты и технологии №2'2011)

Интеллектуальные силовые модули (Intellectual Power Module, IPM) широко используются в приводах, источниках питания и многих других преобразовательных устройствах. Диапазон мощностей данных применений достаточно большой: от сотен ватт в миниатюрных приводах до мегаватт в ветроэнергетических установках.

Новые высокоскоростные 600/1200-вольтовые IGBT компании Infineon, (Компоненты и технологии №1'2011)

Быстродействующие IGBT третьего поколения (H3), предлагаемые компанией Infineon Technologies для класса напряжений 600 и 1200 В, оптимизированы для высокоскоростного переключения в таких устройствах, как сварочные аппараты, источники бесперебойного питания, импульсные источники питания и преобразователи солнечной энергии. Новые приборы демонстрируют оптимальные динамические характеристики, плавное переключение и заметное снижение потерь. Они предоставляют разработчикам экономически эффективное решение, отвечающее современным жестким требованиям к энергоэффективности, и упрощают разработку систем, сокращая затраты на охлаждение и фильтрацию.

Нулевое энергопотребление источника питания в режиме ожидания, (Компоненты и технологии №1'2011)

Наиболее эффективный способ уменьшить зависимость человека от выработки энергии — это снизить энергопотребление. Очевидно, что следует снижать потребление устройств в активном режиме. Но необходимо также свести к минимуму потери энергии в режиме ожидания, когда устройство бездействует.

Что может быть увлекательней силовой электроники?, (Компоненты и технологии №1'2011)

Автор хотел бы передать молодым инженерам свой энтузиазм и увлеченность силовой электроникой и поделиться опытом, имеющим неоценимое значение при реализации новых проектов.

Привод на все случаи жизни. Масштабирование и стандартизация — путь к снижению стоимости и габаритов силовых преобразователей, (Компоненты и технологии №11'2010)

Электрические приводы используются практически во всех областях нашей жизни: в промышленности, на транспорте, в бытовой технике. Приводы работают в металлообрабатывающих станках, насосах, лифтах, подъемных машинах и т. п. Постоянно растет потребность в специализированных инверторах, предназначенных для решения конкретных задач, однако обеспечение высокой экономической эффективности невозможно без применения стандартных решений. Одним из возможных путей создания недорогого устройства управления двигателем, способного решать широкий круг задач, является разработка унифицированных платформ. Масштабирование подобных платформ для работы в различных диапазонах мощности должно осуществляться с помощью минимального набора базовых блоков.

Высоковольтные реле и контакторы фирмы GIGAVAC, (Компоненты и технологии №10'2010)

Компания GIGAVAC является ведущей в области разработки и производства вакуумных и газонаполненных высоковольтных реле и контакторов. В статье представлены высоковольтные реле фирмы GIGAVAC, способные управлять большими мощностями, работая в режимах как «холодной», так и «горячей» коммутации. Также подробно рассмотрены герметичные контакторы, предназначенные для работы в цепях постоянного и переменного тока.

Новое поколение компактного модуля привода SKAI: мощность под контролем, (Компоненты и технологии №10'2010)

Снижение уровня выбросов двуокиси углерода и экологическая безопасность — ключевые требования нашего времени. Для того чтобы соответствовать им и уверенно смотреть в будущее, необходимо постоянно быть на шаг впереди прогресса.

Оценка эффективности работы ШИМ-инвертора с «мягкой» коммутацией, (Компоненты и технологии №10'2010)

В статье дается сравнительная оценка эффективности работы инверторов АС-приводов, работающих в режиме «жесткой» и «мягкой» коммутации. Изучаются процессы, происходящие в инверторе с дополнительной резонансной снабберной цепью при двух различных методах управления. Для анализа режима плавного переключения создана упрощенная модель устройства, разработан метод разделения потерь, позволяющий оценить эффективность работы устройства. Проведено сравнение результатов со значениями КПД, полученными в «жестком» режиме коммутации. Разработанный инвертор с плавной коммутацией при использовании обоих режимов управления демонстрирует более высокую эффективность преобразования. Снижение уровня динамических потерь позволяет использовать инвертор при больших токах нагрузки, а также уменьшить его габариты и стоимость.

Разработка термоэлектрических систем охлаждения и термостатирования с помощью компьютерной программы KRYOTHERM, (Компоненты и технологии №9'2010)

В первой части статьи был дан краткий обзор возможностей программы для расчета термоэлектрических систем охлаждения и термостатирования (ТСОТ) на основе термоэлектрических модулей (ТЭМ), приведены применяемые в программе обозначения, подробно рассмотрен первый раздел программы «Графическое представление термоэлектрических характеристик ТЭМ» “Performance Graphs”. Здесь будут представлены оставшиеся два наиболее интересных с точки зрения разработчиков раздела программы KRYOTHERM, помогающие выбрать необходимые для создания системы модули и произвести расчет конкретного устройства с применением термоэлектрического охлаждения.

Режим динамического управления затворами мощных высоковольтных IGBT, (Компоненты и технологии №9'2010)

Концепция динамического управления затвором (Dynamic Gate Control, DGC) была разработана для применения в интеллектуальных модулях IGBT 4-го поколения. Она предназначена для повышения надежности управления силовой секцией инвертора и упрощения конструкции всей системы в целом.

Разработка термоэлектрических систем охлаждения и термостатирования с помощью компьютерной программы KRYOTHERM, (Компоненты и технологии №8'2010)

В статье «Современные решения термоэлектрического охлаждения для радиоэлектронной, медицинской, промышленной и бытовой техники», вышедшей двумя частями в последнем номере за 2009 год и в первом номере этого года, было дано представление о термоэлектрическом охлаждении, основных областях его применения, а также приведены наиболее интересные примеры реализации приборов и устройств с применением термоэлектрических модулей Пельтье. Как было отмечено в статье, номенклатура выпускаемых компанией «КРИОТ ЕРМ» термоэлектрических модулей (ТЭМ) превышает 250 типов. В этой связи у разработчиков устройств термоэлектрического охлаждения возникает много вопросов при выборе конкретного модуля для решения задачи и способа его применения. Ответить на большинство вопросов разработчиков позволяет компьютерная программа KRYOTHERM.

Режим повторяющегося короткого замыкания в Trench IGBT-структурах, (Компоненты и технологии №8'2010)

Статья посвящена вопросам обеспечения устойчивости модулей IGBT 3-го поколения, выполненных по технологии Trench FS , к короткому замыканию (КЗ). Описаны механизмы отказа модулей, приведены методы оптимизации структуры кристаллов, позволяющие повысить их стойкость к КЗ. Анализ состояния чипов Trench FS в условиях повторяющихся коротких замыканий показал, что количество КЗ, приводящих к повреждению IGBT, экспоненциально зависит от максимальной температуры чипа в конце импульса перегрузки.

Модули SEMISTART для устройств плавного пуска, (Компоненты и технологии №7'2010)

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором получили широкое распространение благодаря надежной конструкции, простоте технического обслуживания и дешевизне. Однако пусковые токи, возникающие при прямом включении асинхронных машин средней и большой мощности, приводят к значительным перегрузкам сети. Резкое сопутствующее возрастание момента при наличии люфтов и зазоров создает динамические удары в трансмиссии привода. Самым простым решением проблемы является использование тиристорных устройств плавного пуска (УПП ) или «софт-стартеров».

Специализированные модули iGBT для 3-уровневых преобразователей на основе кристаллов 650 В IGBT3 и ECD (Emitter Controlled Diode3) диодов, (Компоненты и технологии №7'2010)

Благодаря своим преимуществам топология 3-уровневых преобразователей со связанной нейтралью (NPC), широко используемая в сверхмощных преобразователях, может применяться в схемах низкой и средней мощности. Использование низковольтных IGBT позволяет улучшить спектральный состав и снизить уровень динамических потерь в применениях, где необходима фильтрация выходного сигнала. К ним относятся, например, источники бесперебойного питания или инверторы солнечных батарей. До настоящего времени 3-уровневая схема могла быть построена на основе как минимум трех дискретных ключей. Объединение в одном модуле элементов, входящих в стойку 3-уровневого инвертора, использование низковольтных чипов в высоковольтной схеме, а также применение простой специализированной схемы управления позволяют существенно повысить потребительские свойства готового решения.

Новая концепция построения микропроцессорных устройств релейной защиты, (Компоненты и технологии №6'2010)

Микропроцессорные устройства релейной защиты (МУРЗ) интенсивно вытесняют сегодня с рынка все другие типы устройств релейной защиты, поскольку все ведущие мировые лидеры в этой области практически полностью прекратили производство всех других видов реле защиты для электроэнергетики. Появившись впервые 20 лет тому назад в электроэнергетике, эти устройства вызвали эйфорию среди специалистов. В технической литературе появилась масса восторженных публикаций, на все лады восхваляющих преимущества и достоинства МУРЗ. Однако любому здравомыслящему специалисту понятно, что идеальных устройств в технике не бывает. И даже у МУРЗ имеется масса технических проблем и недостатков, которые уже привели к заметному снижению аппаратной надежности релейной защиты и росту затрат на нее. Поскольку никакой альтернативы МУРЗ сегодня уже не осталось, возникает проблема компенсации тех негативных последствий, которые привнесли с собой в релейную защиту МУРЗ. В статье автор предлагает новую концепцию построения МУРЗ, способную, по его мнению, решить многие актуальные проблемы МУРЗ.

Теплопроводящая паста — это действительно важно!, (Компоненты и технологии №6'2010)

Основной тенденцией современной силовой электроники является увеличение плотности мощности и расширение температурного диапазона компонентов при одновременном повышении их надежности. Решение этих противоречивых проблем невозможно без внедрения новых технологий производства и монтажа полупроводниковых чипов, использования высокотемпературных материалов корпуса, повышения эффективности охлаждения. Сложность последнего вопроса обусловлена, в частности, необходимостью передачи тепла через неоднородные сопрягаемые поверхности радиатора и силового модуля.

Микросхемы для управления электродвигателями компании ROHM Semiconductor, (Компоненты и технологии №5'2010)

Японская компания ROHM Semiconductor производит около 30 функциональных групп микросхем, пассивных и дискретных компонентов, модулей для построения источников электропитания, а также оптоэлектронных компонентов и термопечатающих головок. На данный момент в линейке микросхем компании ROHM Semiconductor бóльшую часть занимают продукты, выполненные по передовой технологии LSI (Large Scale Integration), позволяющей разместить на одном кристалле узлы, выполненные по разным технологическим процессам. Оптоэлектронные компоненты производства компании ROHM Semiconductor прекрасно зарекомендовали себя в самых разных применениях, благодаря своей исключительной надежности и уникальным техническим характеристикам. А в области термопечати и производства термопечатающих головок компания ROHM Semiconductor по сей день является мировым лидером, оставившим далеко позади своих конкурентов.

Тепловые режимы эксплуатации AC/DC-преобразователей группы компаний «Александер Электрик», (Компоненты и технологии №5'2010)

Важнейшим фактором, влияющим на надежность работы модулей питания и, как следствие, на надежность аппаратуры, в которую они установлены, является правильно выбранный тепловой режим их эксплуатации [1]. Известно, что повышение рабочей температуры электронных компонентов на 10 °C приводит к сокращению их наработки на отказ вдвое [2, 3]. Поэтому выбор оптимального теплового режима работы модулей питания в аппаратуре — одно из первоочередных мероприятий при построении системы питания. Поэтому выбор оптимального теплового режима работы модулей питания в аппаратуре — одно из первоочередных мероприятий при построении системы питания.

Высокоэффективное охлаждение в ограниченном пространстве, (Компоненты и технологии №4'2010)

Компания Murata разработала малогабаритное устройство охлаждения, способное нагнетать воздух под высоким давлением и призванное заменить собой вентиляторы в компактном оборудовании или устройства точечного охлаждения.

Контроль тепловых режимов силовых модулей, (Компоненты и технологии №4'2010)

Ярким свидетельством прогресса элементной базы силовой электроники является непрерывное увеличение степени интеграции интеллектуальных модулей (Intellectual Power Module, IPM). Современный IPM представляет собой сложное устройство, объединяющее на одном кристалле или в одном корпусе мощный каскад, драйвер, устройство защиты. Использование IPM при правильном выборе алгоритма управления позволяет ограничивать электрические режимы силового ключа в рамках, определяемых областью безопасной работы (в англоязычной литературе Safe Operating Area, SOA).

Проблема электромагнитных воздействий на микропроцессорные устройства релейной защиты. Часть 3, (Компоненты и технологии №4'2010)

Объекты электроэнергетики являются мощными источниками электромагнитных излучений, буквально пронизывающих все прилегающее к ним пространство. Но объекты электроэнергетики и сами подвергаются воздействию мощных внешних электромагнитных излучений. Еще каких-то 15–20 лет назад эти проблемы волновали лишь узкий круг теоретиков. Сегодня, в связи с все расширяющимся применением в электроэнергетике высокочувствительных микроэлектронных и микропроцессорных устройств, требуется знание хотя бы базовых вопросов электромагнитной совместимости (ЭМС) всеми специалистами, работающими в электроэнергетике, а особенно специалистами в области релейной защиты и автоматики.

Проблема электромагнитных воздействий на микропроцессорные устройства релейной защиты. Часть 2, (Компоненты и технологии №3'2010)

Объекты электроэнергетики являются мощными источниками электромагнитных излучений, буквально пронизывающих все прилегающее к ним пространство. Но объекты электроэнергетики и сами подвергаются воздействию мощных внешних электромагнитных излучений. Еще каких-то 15–20 лет назад эти проблемы волновали лишь узкий круг теоретиков. Сегодня, в связи с все расширяющимся применением в электроэнергетике высокочувствительных микроэлектронных и микропроцессорных устройств, требуется, чтобы все специалисты, работающие в электроэнергетике, а особенно специалисты в области релейной защиты и автоматики обладали знанием хотя бы базовых вопросов электромагнитной совместимости (ЭМС).

Резистивные токовые шунты для применений высокой мощности, (Компоненты и технологии №3'2010)

Любое современное мощное преобразовательное устройство имеет в своем составе ряд сенсоров, выходные сигналы которых используются для формирования управляющих сигналов, а также работы схемы защиты. Для функционирования электропривода в первую очередь необходимы датчики температуры, напряжения и тока. Наиболее сложной и ответственной является задача формирования изолированного сигнала, пропорционального выходному току инвертора привода. В статье рассматриваются проблемы и перспективы использования резистивных шунтов в сильноточных применениях.

Дискретный или интегральный? Концепции построения силовых конверторов, (Компоненты и технологии №2'2010)

В статье рассматриваются два основных подхода к проектированию силовых преобразователей, отличающихся выбором элементной базы. В первом случае разработчик сам определяет набор необходимых дискретных компонентов и отвечает на все вопросы, связанные с проектированием готового изделия и обеспечением его надежности. Во втором для создания привода используются интеллектуальные модули высокой степени интеграции (IPM), содержащие все основные элементы и выполняющие большинство функций. При использовании IPM проблемы тестирования и обеспечения надежности во многом перекладываются на плечи производителя элементной базы. Для решения вопроса о целесообразности использования того или другого подхода необходимо провести их сравнение по различным показателям. В применении к электроприводу важнейшими критериями являются плотность мощности, эффективность, а также стойкость к термоциклированию.

Параметры и применение микросхем фирмы Sanken для экономичных квазирезонансных источников питания, (Компоненты и технологии №2'2010)

Вопросами снижения потребления электроэнергии источниками питания аппаратуры различного назначения, работающей в режиме ожидания («Standby Power»), занимаются национальные администрации ряда стран, а также международное энергетическое агентство МЭА (IEA/AIE). В 1999 году агентство предложило всем странам согласовать усилия, направленные на решение проблемы «Standby Power». Предложение организации было оформлено в документе под названием The IEA «1-watt Plan» — «План одного ватта» [1]. В этом документе, в частности, предлагалось странам-участницам МЭА направить усилия к снижению потребления электроэнергии аппаратурой, работающей в режиме ожидания, до уровня менее 1 Вт к 2010 году.

Проблема электромагнитных воздействий на микропроцессорные устройства релейной защиты. Часть 1, (Компоненты и технологии №2'2010)

Объекты электроэнергетики являются мощными источниками электромагнитных излучений, буквально пронизывающих все прилегающее к ним пространство. Но эти объекты и сами подвергаются воздействию мощных внешних электромагнитных излучений. Еще каких-то 15–20 лет назад эти проблемы волновали лишь узкий круг теоретиков. Сегодня, в связи с расширяющимся применением в электроэнергетике высокочувствительных микроэлектронных и микропроцессорных устройств, все специалисты, работающие в электроэнергетике, а особенно специалисты в области релейной защиты и автоматики, должны обладать хотя бы базовыми знаниями об электромагнитной совместимости (ЭМС).

Силовые катушки индуктивности для преобразователей постоянного тока: акцент на миниатюризации, (Компоненты и технологии №2'2010)

В числе требований, предъявляемых к силовым катушкам индуктивности для современных электронных устройств, одно из важнейших мест занимают миниатюризация и повышение энергетического КПД (снижение сопротивления постоянному току). В статье описываются последние технические усовершенствования, внедренные компанией Murata в ответ на эти требования.

Решение проблем, связанных с электрической перегрузкой усилителя, (Компоненты и технологии №1'2010)

У всех, кто использует операционные усилители, возникает общий вопрос: «Может ли напряжение на входах усилителя превышать напряжение питающей шины?». Такая ситуация возникает при наличии в системе нескольких источников питания. Если эти источники включаются в разное время, то напряжение на одном или нескольких выводах входящего в систему устройства может быть превышено. При этом устройство подвергается воздействию электрической перегрузки. Условия перегрузки возникают и в том случае, когда внешний сигнал или сигнал от отдельной части системы, подключенной к другому источнику питания, подается на вход или выход операционного усилителя.

Современные решения термоэлектрического охлаждения для радиоэлектронной, медицинской, промышленной и бытовой техники. Окончание, (Компоненты и технологии №1'2010)

Первая часть статьи содержала краткий экскурс в историю термоэлектричества и описание основных физических процессов, протекающих в термоэлектрических модулях (ТЭМ). Рассматривая наиболее распространенные варианты их конструктивного исполнения, были представлены области, в которых имеются термоэлектрические охлаждение и нагрев имеют значительные, а в некоторых случаях — абсолютные преимущества.

Трассировка силовых цепей на печатных платах FR4: рекомендации и ограничения, (Компоненты и технологии №1'2010)

В компактных конверторах малой и средней мощности разводка цепей питания и выходов, как правило, осуществляется по печатной плате (PCB). При полной нагрузке токи печатных проводников могут достигать значения 50 А и более. В статье приводятся результаты исследования токонесущей способности плат широко распространенного типа FR4. Анализируются существующие правила нормирования размеров трасс для мощных применений, приводится их сравнение с экспериментальными результатами тестов, обсуждается влияние геометрии трассировки и толщины слоя меди.

Применение оптотиристоров в преобразовательных устройствах с фазовым регулированием, (Компоненты и технологии №12'2009)

Одновременное воздействие температуры, тока управления и обратного напряжения на тиристоры с выведенным управляющим электродом обычных конструкций вызывает синергетический эффект резкого возрастания обратных токов утечек через прибор, что в реальном работающем устройстве ведет к выходу его из строя. Силовые оптотиристоры могут наиболее эффективно использоваться в преобразовательных системах с фазовым управлением и регулированием. Повышенная помехоустойчивость и тепловая стабильность свойств оптронных тиристоров относятся к их потенциальным преимуществам. Рекомендации настоящей статьи применимы к устройствам на опто- и фототиристорах и обычных тиристорах с управляющим электродом.

Силовые преобразовательные устройства. Базовые схемы и классификация, (Компоненты и технологии №12'2009)

В самом общем смысле силовой конвертор — это устройство, осуществляющее управляемую передачу энергии от источника питания к нагрузке. В некоторых случаях нагрузка обладает способностью запасать энергию и возвращать ее в сеть. При таком энергетическом обмене очень важную роль играет эффективность преобразования, которая должна быть как можно выше.

Современные решения термоэлектрического охлаждения для радиоэлектронной, медицинской, промышленной и бытовой техники, (Компоненты и технологии №12'2009)

Термоэлектрические явления известны человечеству без малого два столетия, однако их использование значительно отстает от широких возможностей их практического применения и может быть заметно расширено в разные сферы нашей деятельности. Наиболее ярко это наблюдается в России, где были разработаны и изготовлены первые высокоэффективные термоэлектрические устройства с применением полупроводников. Цель статьи — привлечь внимание разработчиков к широким возможностям термоэлектрических явлений, таких как термоэлектрическое охлаждение и генерация электрической энергии, уже нашедшим широкое применение за рубежом. Статья разделена на две части, в первой из которых кратко освещена история изучения термоэлектричества, описаны физические процессы в термоэлектрических модулях (ТЭМ) и дано представление о видах термоэлектрической продукции и условных обозначениях термоэлектрических модулей. Во второй части статьи описаны особенности и примеры применения термоэлектрических модулей.

Ограничение пусковых токов в линейных регуляторах, (Компоненты и технологии №11'2009)

Большинство из разработанных ранее линейных стабилизаторов характеризуются высоким значением пускового тока, необходимого для заряда выходных конденсаторов и обеспечения нагрузочных характеристик.

Оптронные тиристоры в управляемых выпрямителях большой мощности, (Компоненты и технологии №11'2009)

При использовании силовых оптронных тиристоров в выпрямителях не снижаются требования к качеству и надежности работы их систем импульсно-фазового управления (СИФУ). Недопустимы сбои в СИФУ и (или) подача сигналов управления при отрицательных напряжениях на вентилях. Выпрямители на оптотиристорах нельзя выполнять с системами управления и регулирования, осуществляющими непрерывную подачу управляющих сигналов одновременно на все или часть вентилей, например, пакетную на повышенной частоте, без обязательного контроля полярности напряжения на них. Параметры сигналов управления должны соответствовать требованиям паспорта и технических условий на приборы и тщательным образом оптимизироваться. Рекомендации статьи применимы к устройствам на фототиристорах и обычных тиристорах с управляющим электродом.

Преобразование энергии и проблемы силовой электроники, (Компоненты и технологии №11'2009)

Новая европейская политика сохранения окружающей среды фокусирует усилия промышленности на развитии возобновляемых источников энергии. Наиболее перспективны сейчас ветряная и солнечная энергетика. Вторым глобальным требованием, движущим современный рынок силовой электроники, является повышение эффективности преобразования и использования энергии. Для реализации этих условий необходимы компактные полупроводниковые силовые ключи, отличающиеся низкими потерями и высоким уровнем надежности. Разработка таких модулей невозможна без внедрения новых материалов, технологий кристаллов и методик корпусирования, обеспечивающих хорошие показатели надежности, высокую плотность тока, расширенный температурный диапазон.

SEMITEACH — силовая электроника для студентов, (Компоненты и технологии №10'2009)

Проектирование мощных конверторов на основе современных скоростных электронных ключей IGBT и MOSFET требует от разработчика глубоких знаний, опыта и владения современными методами расчета и моделирования. Для знакомства с основами теории и практики создания силовых преобразовательных устройств дизайнерским центром компании SEMIKRON разработан «обучающий» модуль электропривода SEMITEACH. Предлагаемая статья посвящена особенностям конструкции данной сборки и базовым принципам проектирования подобных изделий.

Современные микросхемы Infineon и Shindengen для импульсных источников питания, (Компоненты и технологии №10'2009)

Микросхемы для импульсных источников питания (SMPS) выпускает большое число компаний, что нередко не позволяет разработчикам сделать осознанный выбор конкретных типов микросхем при разработке импульсных источников питания. Для некоторого прояснения ситуации автором был проведен анализ применяемости микросхем в источниках питания бытовой аппаратуры и офисной техники Panasonic. В результате анализа сервисной документации нескольких десятков моделей DVD-проигрывателей и рекордеров фирмы выяснилось, что в их импульсных источниках питания в основном используются микросхемы нескольких определенных производителей, либо они построены на дискретных компонентах.

Методы снижения энергопотребления в строго самосинхронных микропроцессоров, (Компоненты и технологии №9'2009)

В статье рассмотрена методика снижения потребляемой мощности строго самосинхронных микропроцессоров. Показаны отличия в подходах к энергосбережению по сравнению с обычными синхронными микропроцессорными системами. Рассмотрены алгоритмы динамического управления напряжением питания ядра микропроцессора при решении различных типов задач. Результатом использования рассмотренных методик является рациональное распределение вычислительной мощности и уменьшение энергопотребления.

Силовые модули MiniSKiiP IPM — инструкция по эксплуатации, (Компоненты и технологии №9'2009)

Рост популярности миниатюрных силовых модулей MiniSKiiP, ориентированных на применение в электроприводах средней мощности, обусловлен высокой степенью интеграции, надежностью и простотой прижимного способа подключения. Семейство силовых модулей MiniSKiiP — одна из наиболее успешных в коммерческом плане разработок компании SEMIKRON. Заказчиками этих силовых модулей являются крупнейшие мировые производители: LENZE, Miller Electric, Schneider, SEW Eurodrive, Siemens A&D, Vacon и многие другие. На ежегодной выставке PCIM, проходившей в мае 2009 года в Нюрнберге, было представлено новое поколение силовых модулей MiniSKiiP IPM (рис. 1), его отличие — встроенный интегральный драйвер [1]. Ожидается, что популярность интеллектуальных силовых модулей, сохранивших все преимущества конструктива MiniSKiiP, будет еще выше. Предлагаемая статья посвящена особенностям применения силовых ключей данного типа.

*Влияние марки припоя и способов пайки кристаллов на параметры силовых полупроводниковых приборов на примере транзистора КП767В , (Компоненты и технологии №8'2009)

В статье рассмотрены способы отбраковочных испытаний полупроводниковых приборов. По литературным данным установлено, что одним из основных параметров оценки качества напайки кристалла к основанию корпуса силовых полупроводниковых приборов является тепловое сопротивление «кристалл–корпус». Проанализировано влияние марки припоя и способов пайки кристаллов на электрические параметры и тепловое сопротивление «кристалл–корпус» (RТ кр-к) транзисторов КП767В, собранных в корпусах КТ-28-2 и КТ-43В. Экспериментально установлено: способы напайки кристаллов к основаниям корпусов транзисторов КТ-28-2 и КТ-43В практически не влияют на электрические параметры транзисторов КП767В; RТ кр-к существенно зависит от способов пайки и типов корпусов.

Цифровое бессенсорное управление высокооборотными SR-двигателями, (Компоненты и технологии №8'2009)

Для повышения эффективности работы различных устройств в последнее время активно развиваются прогрессивные типы электроприводов с регулируемыми скоростями вращения. Один из типов двигателей, применяющийся в таких электроприводах и дающий определенные выгоды при использовании цифрового управления, это вентильный индукторный реактивный двигатель (Switched Reluctance, SR).

Контроллеры ON Semiconductor для сетевых источников питания с экономичным дежурным режимом, (Компоненты и технологии №7'2009)

Современные электронные приборы постоянно включены в сеть и потребляют электроэнергию даже в дежурном (Standby) режиме. По предварительным оценкам в мире в настоящее время эксплуатируется около 3–4 миллиардов таких устройств. Как подсчитало Международное энергетическое агентство, от 5 до 15% электроэнергии расходуется именно в дежурном режиме. Увеличение эффективности сетевых источников питания и уменьшение потребления в дежурном режиме является актуальной проблемой в процессе проектирования новых электронных приборов.

Технология низкотемпературного спекания в силовых модулях, (Компоненты и технологии №7'2009)

Разработка устройств большой мощности, к которым относятся транспортные и промышленные электроприводы, а также преобразователи энергетических станций, требует применения силовых модулей, отличающихся высокой надежностью и отличными электрическими и тепловыми характеристиками. Для удовлетворения этих требований необходимо широкое внедрение новых технологий силовой электроники, исключающих применение паяных соединений. Наиболее перспективно использование силовых модулей прижимного типа с пружинными сигнальными контактами и применение технологии спекания. Перед департаментом новых технологий SEMIKRON была поставлена задача модернизации и внедрения этого производственного процесса для изготовления силовых модулей.

Параметры и особенности применения современных микросхем управления двигателями постоянного тока фирмы SANYO Semiconductor, (Компоненты и технологии №6'2009)

Разработчики радиоэлектронной аппаратуры нередко сталкиваются с проблемой выбора конкретных типов микросхем для электропривода двигателей постоянного и переменного тока, шаговых электродвигателей. Такие микросхемы выпускают многие известные производители полупроводниковых приборов, например Fairchild, Freescale, Infineon, IR, JRC, LTC Maxim, Mitsubishi, NEC, NSC, NXP, ONS, SANYO, STM, Sanken, TI, Toshiba, UTC и другие. Общее число наименований выпускаемых этими фирмами микросхем электропривода двигателей исчисляется сотнями. Кроме того, определенные затруднения при выборе конкретных микросхем управления двигателями (драйверами двигателей — ДД) могут вызвать особенности терминологии, используемой различными производителями в своих каталогах и технической документации. Приведем данные по номенклатуре, разделам каталогов 2009 года и терминологии, используемой некоторыми из перечисленных фирм.

Модули питания V・I Chip корпорации Vicor — новый взгляд на конструирование систем вторичного электропитания. Часть 2, (Компоненты и технологии №5'2009)

Напомним положения новой концепции построения источников питания, предложенной Vicor. В ее основе лежит принцип разделения функций источника питания, таких как стабилизация, изоляция, трансформация напряжения и преобразование питания до нужного уровня по модулям, каждый из которых является функционально законченным и может работать обособленно или в различных комбинациях в зависимости от решаемых задач. Примеры таких решений будут описаны в данной статье.

Обзор микросхем для импульсных повышающе-понижающих преобразователей напряжения с одной индуктивностью, (Компоненты и технологии №5'2009)

В предлагаемой вниманию читателя статье приводится краткий обзор нового и быстро развивающегося класса микросхем для построения импульсных повышающее-понижающих преобразователей напряжения с минимальными габаритами.

Определение длины воздушного зазора в сердечнике для дросселей и трансформаторов, (Компоненты и технологии №5'2009)

На основе приложения Model 7.0.0 программы Micro-Cap определены PSpice-параметры модели «стального» сердечника для катушки индуктивности. Модель сердечника, созданная на основе уравнения Джилса Атертона, используется при схемотехническом моделировании сердечника катушки индуктивности в цепях постоянного и переменного тока. При создании модели определяется ее погрешность. Приведена номограмма для определения воздушного зазора в трансформаторах или дросселях низкой частоты с целью исключения отрицательного влияния подмагничивания сердечника постоянным током.

Повышающий преобразователь напряжения: создание дополнительного напряжения с помощью внешних генераторов подкачки заряда, (Компоненты и технологии №5'2009)

Внешние генераторы подкачки заряда представляют собой удобный и гибкий способ создания дополнительного напряжения на шинах питания с помощью повышающего преобразователя напряжения. Такие шины теоретически могут иметь положительный или отрицательный уровни напряжения и в состоянии обеспечить питание для любого приложения, требующего два или более значения. Три основных показателя (+27, –7 и 15 В), необходимых для приложений с жидкокристаллическими дисплеями TFT, могут быть сформированы с использованием одного повышающего преобразователя напряжения с входным напряжением, например в 5 В. Также от источника питания с показателем 3,3 В могут генерироваться уровни напряжения ±5 В, необходимые для операционного усилителя.

Снижение энергопотребления в режиме покоя в изолированных преобразователях постоянного напряжения с частотно-импульсной модуляцией и сверхмалым потребляемым током, (Компоненты и технологии №5'2009)

Основное внимание в этой статье обращено на усовершенствование «зеленого» малопотребляющего режима работы преобразователя постоянного напряжения с гальванической развязкой и поведение таких преобразователей напряжения при отсутствии нагрузки. Особенное внимание обращено на пути увеличения продолжительности работы электронных приборов с батарейным питанием и оборудования связи с прерывистым режимом передачи.

Пассивные корректоры коэффициента мощности для однофазных и трехфазных модулей питания, (Компоненты и технологии №4'2009)

Рассмотрены вопросы создания пассивных корректоров коэффициента мощности для модулей питания, работающих от однофазных и трехфазных сетей. Пассивные корректоры мощности, использующие только дроссели и конденсаторы просты, надежны и не генерируют радиопомех. Для таких корректоров мощности приведены технические решения и основные соотношения для проектирования.

Решение проблемы выходных реле микропроцессорных устройств релейной защиты, (Компоненты и технологии №4'2009)

Коммутационная способность и электрическая износостойкость контактов электромеханических реле при напряжении выше 30 В в сильной степени зависят от рода коммутируемого напряжения и вида нагрузки. Известно, что при коммутации постоянного тока с напряжением выше 30 В эти параметры намного ниже, чем при коммутации переменного тока, а при наличии индуктивности в нагрузке эти параметры снижаются еще более. Причем из-за отскоков и вибрации контактов в момент их замыкания коммутационная способность контактов на замыкание (на постоянном токе) не превышает коммутационную способность на размыкание.

Энергосбережение и энергоэффективность, (Компоненты и технологии №4'2009)

Преодолевая любую из глобальных проблем современной цивилизации, мы неизбежно сталкиваемся с необходимостью решения вопросов, связанных с энергетикой. Вся история цивилизации — это, по сути, история развития энергетики. Наша планета предоставляет нам практически неисчерпаемые источники возобновляемой энергии: ветер, солнце, приливно-отливные течения. Ресурсы только ветровой энергии во много раз превышают все запасы ископаемого биогенного топлива, накопившиеся за миллионы лет. Мы живем на дне океана энергии: ведь пока существует Земля и ее газовая оболочка, нагреваемая солнцем, воздушные массы будут перемещаться. Поэтому параллельно с сохранением традиционных энергоресурсов следует заниматься поиском новых источников энергии. Известно, что только замена промышленных электроприводов частотно-регулируемыми электроприводами позволяет существенно снизить потребление мощности и сэкономить колоссальный объем энергии. Сказанное относится к применению частотно-регулируемых электроприводов в самом широком смысле слова, будь то общепромышленный привод, электротранспорт, лифты, системы вентиляции и т. п.

Модули V•I Chip корпорации Vicor — новый взгляд на конструирование систем вторичного электропитания. Часть 1, (Компоненты и технологии №3'2009)

Не так давно авторам статьи довелось стать участниками лабораторных испытаний в техническом отделе корпорации Vicor. Тестировалась печатная плата с распаянным миниатюрным пластмассовым модулем размерами приблизительно 30*20 мм и двумя небольшими конденсаторами. Печатная плата была включена между двумя габаритными приборами: мощным лабораторным источником питания и блоком электронной нагрузки. Оказалось, что маленький модуль Vicor с надписью «BCM» — всего лишь «обычный» 200-ваттный трансформатор постоянного напряжения с коэффициентом трансформации 1:2.

LM2267x — микросхема Simple Switcher в пятом поколении, (Компоненты и технологии №1'2009)

Статья посвящена самым популярным интегральным микросхемам компании National Semiconductor — импульсным понижающим асинхронным стабилизаторам напряжения, которые поставляются на рынок электронных компонентов под торговой маркой Simple Switcher. В статье проведен сравнительный анализ пяти поколений микросхем Simple Switcher, выпущенных за последние двадцать лет, и рассмотрено новое семейство микросхем LM2267x, разработанных в октябре 2008 года.

Новые технологии для стандартных тиристорных модулей, (Компоненты и технологии №1'2009)

В 2008 году SEMIKRON полностью изменил подход к проектированию изолированных диодно-тиристорных модулей, конструкция которых была разработана именно этой компанией более 30 лет назад. В новом конструктиве сокращено количество паяных слоев, применены усовершенствованные чипы с угловым расположением затвора, внедрены пружинные сигнальные соединения. Принятые меры позволили существенно снизить тепловое сопротивление, увеличить допустимую токовую нагрузку и повысить надежность тиристорных модулей.

Семейство импульсных стабилизаторов напряжения Simple Switcher LM315x, (Компоненты и технологии №12'2008)

Компания National Semiconductor хорошо известна многим разработчикам электронных устройств. В частности, в области производства компонентов для импульсных источников питания она уверенно занимает лидирующие позиции. В статье представлено описание ее новой разработки — серии микросхем LM315x, принадлежащих семейству Simple Switcher, а также специально созданной для подбора компонентов и расчета схемы импульсного стабилизатора напряжения программной среды New Power Webench.

Малогабаритный модуль IGBT для 3-уровневого инвертора UPS, (Компоненты и технологии №11'2008)

Стоимость электрической энергии неуклонно повышается, спрос на нее также растет лавинообразно. Исследования показывают, что с 2001 года потребление электроэнергии возросло на 16,1% (источник: BP Statistical Review of World Energy, июнь 2007 г.). Ограниченные возможности энергетических станций и рост цен на нефть обусловили появление новых приоритетов на рынке силовой электроники. Основными направлениями новых разработок стали энергосбережение, а также поиск и совершенствование альтернативных источников энергии. Решение первой задачи неразрывно связано с повышением эффективности преобразования в устройствах силовой электроники.

Ограничение пусковых токов в устройствах коррекции коэффициента мощности, (Компоненты и технологии №11'2008)

Принятие в Европе требований коррекции коэффициента мощности (ККМ) электрической нагрузки, равной или превышающей 80 Вт, очень важно для защиты окружающей среды и ее рационального использования. Это требование распространяется на множество товаров широкого потребления, в том числе на крупные бытовые электроприборы. Многие из предметов бытовой техники, такие как кондиционеры, холодильники, стиральные и сушильные машины, имеют комплексную нагрузку из-за наличия в них инвертора для электропривода. В целом нагрузки с комплексным импедансом характеризуются низким коэффициентом мощности. Обязательная коррекция коэффициента мощности этих устройств позволяет эффективнее использовать линии электропередачи и экономить электроэнергию при одновременном снижении ее стоимости, а также уменьшать объем выбросов соединений углерода в результате сжигания топлива. В настоящее время во всем мире многие органы государственного регулирования санкционировали аналогичные требования для коррекции коэффициента мощности в подобных приложениях.

Термомиграция неориентированных линейных зон в кремниевых пластинах (100) для производства чипов силовых полупроводниковых приборов, (Компоненты и технологии №11'2008)

Чипы силовых диодов прямой полярности на токи до 250 А со сквозными разделительными р+ областями изготовлены на кремниевых пластинах n+ типа проводимости с ориентацией (100). Усовершенствованная технология термомиграции обеспечивает обратное напряжение, близкое к теоретическому. Линейные зоны имели сложную топологию, предварительная ориентация зон в направлениях стабильной миграции не проводилась. Приведены основные результаты термомиграции и рассматриваются перспективы развития этого способа.

Мощные полупроводниковые ключи для импульсных применений, (Компоненты и технологии №10'2008)

ОАО «Электровыпрямитель» разработало новое поколение реверсивновключаемых динисторов (РВД), предназначенных для коммутации мощных импульсных токов микросекундной длительности. В данной статье приведены результаты экспериментальных исследований реверсивновключаемых динисторов, проведенные РФЯЦ ВНИИЭФ при токах до 560 кА и длительности импульса тока поуровню до 500 мкс [0,1Imax]. Обоснованы критерии предельной токовой нагрузки коммутаторов с учетом длительной работы в импульсно-периодическом режиме. Описана конструкция и результаты испытаний коммутатора в моноимпульсном режиме при рабочем напряжении до 25 кВ и рабочем токе до 300 кА. Сделана оценка возможности использования такого коммутатора в конденсаторной батарее проектируемой установки «Искра-6».

Условия статической устойчивости синхронного двигателя с постоянными магнитами, (Компоненты и технологии №10'2008)

Условия статической устойчивости получены классическим методом в виде простых неравенств. На зависимости электромагнитного момента от угла сдвига оси поля статора от оси поля ротора в стационарном режиме определены статически устойчивая и неустойчивая части.

Цифровая передача данных в драйверах IGBT, (Компоненты и технологии №10'2008)

Для управления преобразовательными системами повышенной мощности, использующими модули IGBT с рабочим напряжением 1200 В и выше, требуется изолированная передача импульсов управления и статусных сигналов. Эта задача возлагается на драйвер, являющийся одним из наиболее ответственных узлов современных конверторов. Последняя разработка SEMIKRON — мощная схема управления затворами SKYPER 52 — осуществляет передачу управляющих импульсов и сигналов датчиков, используя принцип цифровой изолированной трансляции данных. Благодаря этому качество передачи, осуществляемой по дифференциальному каналу, не зависит от параметров элементов схемы и рабочей температуры.

*Преимущества применения биполярных транзисторов BISS, (Компоненты и технологии №9'2008)

В статье рассмотрены силовые биполярные транзисторы BISS с уменьшенным напряжением насыщения и с меньшей мощностью рассеяния. Оценены преимущества и проанализированы особенности применения транзисторов BISS в различных схемах взамен традиционных биполярных транзисторов. Приведены типы, характеристики и система маркировки биполярных транзисторов BISS.

Комбинированные автономные системы электроснабжения переменного и постоянного тока с повышенным качеством электроэнергии и ЭМС, (Компоненты и технологии №9'2008)

В статье рассмотрены альтернативные варианты компромиссного сочетания достоинств каналов переменного и постоянного тока комбинированных автономных систем электроснабжения, позволяющие обеспечить высокое качество электроэнергии и ЭМС, а также бездуговую коммутацию за счет многоканальных преобразующих и управляющих трактов. Варианты представляются рациональными для различных совокупностей технических требований.

Тепловое сопротивление выпрямителей: трюки маркетологов и истинное положение, (Компоненты и технологии №9'2008)

Данный материал написан по результатам маркетинговых исследований российского рынка, в частности проанализировано применение диодов.

От «корпусных» к «бескорпусным». Тенденции рынка силовых полупроводниковых модулей, (Компоненты и технологии №8'2008)

Мощные интегральные полупроводниковые силовые модули играют ключевую роль в силовых электронных системах. Их неоспоримое преимущество — возможность объединения силовых кристаллов, датчиков, а также схемы управления и защиты в одном корпусе, имеющем электрически изолированный теплосток, — позволяет создавать широкий диапазон компонентов, отличающихся мощностью, размером и функциональным назначением. В статье дается обзор современных технологий силовых модулей, их конструктивов и способов соединения. Особенно подчеркиваются современные тенденции при разработке новых поколений элементов. На быстро растущем рынке гибридных и электрических транспортных средств все большую популярность приобретают «бескорпусные» силовые модули, обеспечивающие несоизмеримо большую степень интеграции. Использование таких компонентов позволяет создавать компактные подсистемы, отличающиеся очень высокой плотностью мощности и способные работать при жестких климатических и механических воздействиях.

Советы по управлению затвором мощного полевого транзистора, (Компоненты и технологии №8'2008)

В этой статье мы возвращаемся к основам разработки преобразователя напряжения — как включить и как выключить мощный полевой транзистор (ПТ) в современном источнике питания с DC/DC преобразователем напряжения.

Совместное использование цифрового драйвера MOSFET или IGBT-транзистора и изолятора цифрового сигнала, (Компоненты и технологии №8'2008)

Представленное здесь схемотехническое решение является результатом совместного использования двух относительно новых технологий, применяемых компанией Texas Instruments. В первую очередь такая комбинация адресована разработчикам мощных и высоковольтных преобразователей электрической энергии. В их число входят различные выпрямители, корректоры коэффициента мощности, инверторы, DC/DC преобразователи напряжения и другие устройства, где необходимо управлять силовыми ключами в составе импульсного преобразователя электрической энергии и, одновременно, желательно или обязательно обеспечить гальваническую развязку сигналов управления и диагностики этих ключей от высоковольтного напряжения питания силового контура устройства.

SKiN — новая технология беспроводных соединений силовых микросхем, (Компоненты и технологии №7'2008)

Проблема повышения уровня интеграции компонентов силовой электроники активно обсуждается в промышленности и научных учреждениях. Решение этого вопроса тесно связано с отказом от применения ультразвуковой сварки для подключения выводов микросхем. В большинстве современных технологий промежуточные соединения силовых модулей осуществляются с помощью пайки или сварки, а также использования промежуточных напыленных гальванически осажденных слоев.

SEMiSTART. Плавный пуск — проще простого, (Компоненты и технологии №6'2008)

Жесткая конкуренция на рынке силовых полупроводниковых приборов заставляет производителей силовых компонентов постоянно улучшать параметры компонентов, совершенствовать технологию, разрабатывать совершенно новые поколения элементов с уникальными характеристиками. Производители постоянно борются за снижение габаритов силовых модулей, повышение степени интеграции и их «интеллекта». У современного разработчика нет времени на схемотехнику, он хочет иметь максимально законченный силовой блок и заниматься только отработкой алгоритмов управления.

Стабилизация воздушного потока с помощью модуля «ВЕНТИМ-1003», (Компоненты и технологии №6'2008)

Известная немецкая фирма ebm-papst— мировой лидер по производству вентиляторов на синхронных двигателях с магнитами и выпускает ряд управляемых центробежных вентиляторов постоянного тока, различных по мощности и конструкции.

Переоценка подхода к снижению потребления энергии, (Компоненты и технологии №5'2008)

На протяжении всего периода развития индустрии полупроводников упор делался на улучшение производительности, увеличение мощности и скорости элементов, что приводило к росту потребления энергии, а в итогеи к увеличению затрат, не говоря уже о совокупной стоимости собственности. Наиболее успешной попыткой свести до минимума постоянно растущее потребление энергии стало внедрение новых технологий и переход к производству продуктов меньшего размера. Тем не менее не исключено, что этот процесс зайдет в тупик, а использование внутреннего параллелизма и более высокого уровня интеграции более не будет лучшим решением для снижения энергопотребления. В то время как современные технологии уменьшают размер чипов и приводят к достижению более высоких рабочих частот, повышенная плотность и улучшенные скорости транзисторов могут свести на нет экономию энергии и, напротив, привести к увеличению ее потребления. Поэтому сейчас самое время пересмотреть подход к производству с учетом интересов конечного пользователя: изменить подбор архитектуры и, что самое главное, уделять внимание экономии энергии на каждой стадии разработки продукта.

Проблемы проектирования IGBT-инверторов: перенапряжения и снабберы, (Компоненты и технологии №5'2008)

Разработка топологии силовых шин является наиболее ответственным этапом роектирования импульсных преобразовательных устройств. Одна из самых сложных проблем связана с высокими скоростями изменения тока современных электронных ключей и наличием паразитных индуктивностей в цепях коммутации. Конструкция инвертора должна при всех условиях эксплуатации обеспечивать отсутствие опасных перенапряжений, способных вывести силовые модули из строя. Предлагаемая статья посвящена особенностям расчета снабберных конденсаторных цепей, предназначенных для ограничения коммутационных выбросов.

Электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА): история, принцип работы, проблемы. Популярные микросхемы для ЭПРА, (Компоненты и технологии №5'2008)

Появление люминесцентных ламп явилось следствием попыток развить достоинства ламп накаливания и минимизировать их недостатки, в частности, увеличить срок службы и экономичность лампы. Обе эти задачи были успешно решены. Время работы люминесцентных ламп составляет порядка 12–15 тысяч часов (для сравнения — срок службы ламп накаливания составляет около тысячи часов). При этом их световая отдача превышает световую отдачу ламп накаливания примерно в пять раз.

Компаунд, паста или пленка?, (Компоненты и технологии №3'2008)

Особенностям применения теплопроводящих материалов посвящено много статей и руководств по эксплуатации, однако проблема улучшения отвода тепла от силовых модулей продолжает вызвать интерес специалистов. От соблюдения требований, связанных с качеством обработки поверхности радиатора и нанесения пасты, во многом зависит эффективность работы преобразовательных устройств. Промышленность выпускает широкую номенклатуру компаундов и пленок, предназначенных для улучшения теплопередачи и снижения теплового сопротивления. Для изучения и сравнения свойств различных типов теплопроводящих материалов проводятся специальные исследования, результаты которых приведены в предлагаемой статье.

Приводы для фокусировки объектива в камерных модулях высокого разрешения, (Компоненты и технологии №3'2008)

Мобильные телефоны с камерами представляют собой очень быстро растущий сегмент современного потребительского рынка, и это положение сохранится в течение нескольких ближайших лет. Для них очень важны небольшие вес и стоимость, но, кроме того, пользователь хочет получить реальное качество изображения. Фактически, сближение качества между камерами мобильных телефонов и обычными цифровыми камерами (Digital Still Camera, DSC) уже произошло несколько лет назад.

Силовая электроника для ветроэнергетики, (Компоненты и технологии №3'2008)

Интервью с Деяном Шрайбером, главным техническим специалистом компании SEMIKRON.

Эффективность преобразования и совершенствование технологий силовых модулей, (Компоненты и технологии №3'2008)

Современный рынок силовой электроники требует постоянного снижения стоимости и габаритных размеров преобразователей. Для успешного решения этих задач необходимо повышать эффективность работы силовых ключей. Кроме того, в наши дни ни одна электронная система не может считаться конкурентоспособной, если она не обеспечивает высоких экологических показателей.

Микросхемы импульсных понижающих стабилизаторов. Эволюция схемотехники, (Компоненты и технологии №2'2008)

Если еще совсем недавно разработка вторичного источника питания с импульсным преобразованием считалась чем-то вроде шаманства, которым занимались специалисты с большим опытом работы в этой области, то с бурным расширением номенклатуры микросхем импульсных преобразователей напряжения зачастую уже не требуется углубленных знаний в этой специфической области схемотехники. Производители микросхем в справочных данных и руководствах по применению предлагают различные проверенные варианты схемотехники, вплоть до указания конкретных типов пассивных компонентов и их производителей. И, тем не менее, существует непростая задача выбора оптимальной для конкретного проекта микросхемы преобразователя напряжения из огромной номенклатуры, предлагаемой производителями. Характеристики и функциональные возможности разрабатываемого источника питания не в последнюю очередь зависят от схемотехники и методов регулирования, использованных в выбранной микросхеме импульсного преобразователя напряжения.

Драйверы MOSFET / IGBT технологии SOI с усовершенствованными каскадами сдвига уровня, (Компоненты и технологии №12'2007)

Схема сдвига уровня необходима для реализации высоковольтной развязки входных и выходных каскадов интегральных неизолирующих драйверов управления затворами (HVIC). Она также позволяет повысить устойчивость микросхемы к смещениям отрицательной полярности, наводимым на выходные каскады из-за наличия паразитных элементов схемы. Драйверы HVIC, не имеющие гальванической развязки, используются, как правило, в преобразователях малой и средней мощности. Разработка интегральных схем управления изолированным затвором MOSFET / IGBT на основе современной технологии SOI (Silicon On Isolator), исключающей возможность защелкивания (latch-up effect), требует применения усовершенствованной схемы сдвига уровня. Возможности такой схемы продемонстрированы с помощью нового 7-канального драйвера с рабочим напряжением 600 В, разработанного компанией SEMIKRON. Испытания показали, что устройство сохраняет работоспособность при отрицательном смещении до –45 В для каскадов нижнего уровня и –20 В для каскадов управления транзисторами верхнего плеча.

Надежные и недорогие трехфазные выпрямители от Diotec, (Компоненты и технологии №12'2007)

Наиболее распространенными устройствами, в которых используются трехфазные выпрямительные мосты, являются UPS (источники бесперебойного питания), электроприводы, инверторы и промышленные источники питания. Компания Diotec Semiconductor (Германия) специализируется на выпуске полупроводниковых диодов и диодных выпрямительных модулей. Большой опыт производства подобных изделий и постоянная связь с заказчиками позволяют фирме непрерывно совершенствовать и расширять номенклатуру выпускаемых трехфазных мостовых выпрямителей.

Параллельная работа импульсных повышающих преобразователей постоянного тока при наличии индуктивной связи дросселей, (Компоненты и технологии №12'2007)

Параллельная работа импульсных повышающих преобразователей постоянного тока с независимыми дросселями рассмотрена в статье [1]. Наличие отрицательной взаимоиндуктивности между дросселями позволяет скомпенсировать подмагничивание общего сердечника дросселей постоянными составляющими токов обмоток. Отсутствие постоянного подмагничивания существенно уменьшает габариты дросселя. Исследование этого важного для практики варианта параллельной работы преобразователей выполнено в данной статье.

Выбор типа изолятора для испытательного оборудования, (Компоненты и технологии №11'2007)

Наличие высоковольтного напряжения в испытываемом оборудовании не только искажает результаты измерений, но и является опасным для измерительных приборов и персонала. В прецизионных системах сбора данных существует серьезная проблема измерения малых колебаний сигнала на фоне высоких синфазных напряжений (желательных или нежелательных), которые оказывают отрицательное влияние на процесс измерения. Эти высоковольтные сигналы могут возникать из-за разности потенциалов двух точек заземления, это также могут быть непредсказуемые переходные перенапряжения, вызываемые грозовыми разрядами, пусковыми моторными токами или наводимые при работе мощных импульсных преобразователей напряжения.

Выпрямители для технологии PoE (Power over Ethernet), (Компоненты и технологии №11'2007)

Технология Ethernet (протокол канального уровня и передающая среда ЛВС - локально-вычислительных сетей с шинной архитектурой, разработанная в исследовательском центре PARC корпорации Xerox) приобрела чрезвычайную популярность и стала промышленным стандартом. В настоящее время множество электронных устройств обмениваются информацией с помощью шины Ethernet / CAT 5.

Перспективные дисплейные MEMS-технологии просветного типа, (Компоненты и технологии №10'2007)

В настоящее время технология MEMS (Micro-Electro-Mechanical-System) широко используется для производства интегральных акселерометров, микродвигателей и актуаторов, селективных фильтров для биотехнологий, а также модуляторов света. Дисплейные элементы MEMS представляют собой массивы модуляторов света, которые могут работать на просвет или отражение. До недавнего времени практическое применение имели в основном модуляторы отражающего типа. В последние годы было разработано несколько перспективных базовых технологий MEMS просветного типа, на базе которых можно создавать дисплейные системы как для сектора стационарных (дисплеи мониторов, телевизоров), так и для сектора портативных устройств.

Россыпью — хорошо, а интегрально — лучше. Замена драйверов управления IGBT с дискретными элементами на драйверы в интегральном исполнении, (Компоненты и технологии №10'2007)

В статье описан опыт применения драйверов управления IGBT в силовой преобразовательной технике, разработанных на основе дискретных элементов. Приведены результаты замены данных драйверов на интегральные модули производства ЗАО «Электрум-АВ».

Мифы и легенды российских электронщиков, (Компоненты и технологии №9'2007)

Советская пропаганда тратила массу усилий на развенчивание разнообразных мифов, например, о преимуществах западного образа жизни. Мы знаем, как тщетны были эти усилия и насколько противоположным оказался эффект («Гуд бай, Америка, как нас долго учили любить свои запретные плоды…»). Тем не менее, стремление к опровержению всяческих ложных (или якобы ложных) убеждений живет и владеет умами. В частности, автор этих строк потратил немало сил на разоблачение сказок как о всемогуществе программ схемотехнического моделирования, так и об их беспомощности.

*Анализ параллельной работы импульсных повышающих преобразователей напряжения постоянного тока, (Компоненты и технологии №8'2007)

В статье рассмотрены импульсные повышающие преобразователи напряжения постоянного тока, работающие с одинаковым периодом коммутации и фазовым сдвигом на общую нагрузку. Получены нелинейные дифференциальные уравнения предельной непрерывной модели и соответствующая система нелинейных дифференциальных уравнений. Исследован установившийся режим работы. Определено необходимое количество преобразователей напряжения при допустимом разбросе сопротивлений параллельных ветвей. Получены выражения для размаха пульсаций токов дросселей и выходного напряжения.

Новые трансформаторы для Power-over-Ethernet производства фирмы Wuert Electronics, (Компоненты и технологии №8'2007)

Power-over-Ethernet (PoE) — это технология организации питания по стандартному Ethernet-кабелю. Стандарт IEEE802.3af предполагает подачу дистанционного питания для таких изделий, как IP-телефоны, IP-камеры, точки доступа Wi-Fi и т. п.

Полупроводниковые приборы повышенной мощности в миниатюрном исполнении и мостовые выпрямители в осветительных устройствах от компании Diotec Semiconductor AG, (Компоненты и технологии №8'2007)

Более 30 лет компания Diotec работает на рынке полупроводниковой техники. Полупроводниковые диоды всегда были важными компонентами электронных устройств: как выпрямители в источниках питания; как приборы для обработки сигналов; как защитные устройства в различных схемах.

Современные тенденции развития кабельного производства, (Компоненты и технологии №8'2007)

Кабели и провода применяются для транспортировки информационных сигналов и/или электрической энергии. И спрос на них растет год от года: необходимо прокладывать новые кабельные линии, реконструировать или заменять старые тракты согласно регламенту их эксплуатации, ликвидировать последствия таких форс-мажорных факторов, как аварии, войны, природные явления — землетрясения, наводнения, обледенение, а также вибрация, избыточные ветровые нагрузки, коррозия и т. п.

Чип-позисторы Murata для контроля перегрева источников питания, (Компоненты и технологии №8'2007)

Исторически для питания электронной аппаратуры чаще всего использовались 2 вида напряжения – 5 и 12 В. По мере снижения напряжения питания микросхем и увеличения количества стандартных номинальных значений на рынке появляется все больше низковольтных модульных и одноплатных источников питания.

Сила и интеллект (еще раз об интеллектуальности силовых модулей), (Компоненты и технологии №7'2007)

Ярким свидетельством прогресса элементной базы силовой электроники является непрерывное увеличение степени интеграции интеллектуальных модулей (IPM — Intellectual Power Module) и повышение уровня их функциональной насыщенности. Современный IPM представляет собой сложное устройство, объединяющее на одном кристалле или в одном корпусе мощный каскад, драйвер и устройство защиты.

Микросхемы для импульсных DC-DC преобразователей со встроенным ключом фирмы NSC, (Компоненты и технологии №6'2007)

Несмотря на большую популярность законченных модульных DC/DC-преобразователей, часто возникает необходимость в разработке импульсных конвертеров под конкретный проект с минимальными размерами и максимальной эффективностью преобразования. Нереально создать универсальные источники питания (ИП) на все возможные случаи, поэтому многие производители выпускают разнообразные специализированные микросхемы для конкретных приложений. Они имеют высокую надежность, хороший КПД преобразования и низкую стоимость. Широкий спектр специализированных микросхем для построения DC/DC-преобразователей выпускает компания National Semiconductor. В этой статье рассматриваются представители микросхем конвертеров со встроенными силовыми ключами для индуктивных понижающих DC/DC-преобразователей.

Новые технологии силовой электроники. Часть 2, (Компоненты и технологии №5'2007)

Общей тенденцией современного рынка силовой электроники является уменьшение габаритов преобразовательных устройств при одновременном увеличении их мощностных характеристик. Решение этой задачи немыслимо без использования новых технологий, применения современных методик расчета и проектирования. Повышение плотности мощности требует совершенствования всей архитектуры силового модуля, что обусловлено необходимостью более эффективного отвода тепла. Мы уже писали о методе низкотемпературного спекания [1], впервые использованном компанией SEMIKRON для соединения силовых чипов с керамической подложкой в модулях привода электромобилей SKAI. В данной статье мы продолжим рассказ о технологиях, которые начнут работать на производстве SEMIKRON в ближайшем будущем.

Анализ коммутационных процессов в ключе на МДП транзисторе с индуктивной нагрузкой, (Компоненты и технологии №4'2007)

Для ключа на МДП-транзисторе с индуктивной нагрузкой проведены численные расчеты коммутационных процессов по нелинейным (в том числе PSpice) и кусочно-линейной моделям, а также приближенный аналитический анализ по кусочно-линейной модели. Учтено влияние паразитной индуктивности в цепи истока транзистора. Результаты расчетов сопоставлены со справочными данными и с результатами эксперимента.

Конструктивно-технологические особенности MOSFET транзисторов, (Компоненты и технологии №4'2007)

Рассмотрены различные структуры и конструктивно-технологические особенности металлооксидных полупроводниковых полевых транзисторов (MOSFET). Определены оптимальные варианты конструктивно-технологического исполнения MOSFET и способы монтажа кристаллов в корпус, обеспечивающие стабильность и воспроизводимость параметров изделий. Представленная информация будет полезна специалистам, работающим в области сборки изделий силовой электроники.

Новые технологии расширяют горизонты силовой электроники, (Компоненты и технологии №4'2007)

Бурное внедрение электроники на транспорте сопровождается кардинальным изменением подхода к принципам проектирования силовых преобразовательных устройств. В первую очередь сказанное относится к элементам электро- или гибридного привода автомобилей. Высокие требования по надежности и массо-габаритным показателям при очень жестких условиях эксплуатации могут быть успешно выполнены только в случае, если рабочая температура компонентов преобразователя станет существенно выше уровня, достижимого в условиях сегодняшних технологий. В стандартных силовых модулях, выпускаемых в настоящее время, основными способами соединения силовых чипов и их выводов остаются пайка и ультразвуковая сварка. Надежность таких соединений обеспечивается при температуре чипов, не превышающей 125 °С в номинальном режиме.

Применение согласующих трансформаторов в электронной аппаратуре, (Компоненты и технологии №4'2007)

Тенденции по снижению себестоимости электронной техники в последнее десятилетие привели к сокращению объемов применения сигнальных и силовых трансформаторов. На смену им во многих случаях пришли импульсные источники питания и интегральные микросхемы гальванических развязок. Однако полноценной (или какой%либо вообще) замены классическим трансформаторам в целом ряде применений не существует, о чем свидетельствует присутствие на рынке многих производителей сигнальных и силовых трансформаторов как стандартных, так и специальных типов.

Конденсаторы высокой емкости Murata делают источники питания меньше, (Компоненты и технологии №3'2007)

Электронные устройства становятся все меньше, а их функциональные возможности постоянно возрастают. Данная тенденция требует от источников питания непрерывного увеличения эффективности при снижении их габаритов. Иначе обстоит дело с «инфраструктурными» источниками питания, к которым относятся, например, базовые станции мобильной связи или большие серверы. Они становятся менее централизованными и приобретают все более распределенную структуру.

Новые микросхемы фирмы Maxim-Dallas для импульсных малогабаритных источников питания, (Компоненты и технологии №3'2007)

В предлагаемой вниманию читателя статье представлен краткий обзор микросхем для построения импульсных малогабаритных источников питания, которые фирма Maxim-Dallas выпустила за последние два года.

Анализ способов стабилизации выходного напряжения повышающего импульсного преобразователя постоянного тока, (Компоненты и технологии №2'2007)

По непрерывной линеаризованной модели оценены точность и динамические свойства стабилизированного импульсного повышающего преобразователя при различных принципах стабилизации.

Минимизация прохождения помех от импульсного стабилизатора напряжения через линейный стабилизатор, (Компоненты и технологии №2'2007)

Разработчики часто используют линейные стабилизаторы напряжения на выходе импульсных стабилизаторов. У такого подхода много преимуществ — лучшие стабильность, точность и быстродействие, а также меньше выходной импеданс. В идеале все эти улучшения должны были бы сопровождаться значительным уменьшением пульсаций и выбросов, порождаемых импульсным стабилизатором. На практике, однако, подавление этих пульсаций в линейном стабилизаторе вызывает некоторые трудности, особенно с увеличением частоты. При небольшой разности между входным и выходным напряжениями линейного стабилизатора эти эффекты усиливаются, что особенно печально, так как для повышения КПД эту разность надо уменьшать.

Регулируемые преобразователи частоты для питания высоковольтных электроприводов переменного тока от промышленной сети, (Компоненты и технологии №2'2007)

В статье вниманию читателей предлагаются рациональные схемотехнические решения для регулируемых преобразователей частоты, предназначенных для питания высоковольтных двигателей переменного тока от промышленной сети. К таким электродвигателям относятся, например, электроприводы погружных центробежных и винтовых насосов для добычи нефти. Решения позволяют минимизировать массу и габариты станции управления двигателем, а также приблизить к единице коэффициент потребляемой из сети мощности.

Чип-дроссели компании Murata – лучшее решение для портативных DC-DC конверторов, (Компоненты и технологии №2'2007)

Портативные устройства с батарейным питанием (мобильные телефоны, цифровые камеры, карманные компьютеры) содержат большое количество функциональных модулей, таких как центральный процессор, дисплей, усилитель мощности. Как правило, данные узлы имеют различное напряжение питания, отличающееся от напряжения батареи или аккумулятора. Таким образом, никакое портативное устройство не может обходиться без устройства преобразования, обычно называемого DC/DC-конвертор, вырабатывающего соответствующие напряжения, необходимые для питания каждого узла.

SC806 - контроллер заряда Li-Ion аккумулятора, (Компоненты и технологии №1'2007)

Контроллер заряда SC806 (Semtech Corporation, США) предназначен для построения компактного полнофункционального узла заряда Li-Ion аккумулятора для устройств с автономным питанием. В статье описывается опыт практического применения SC806.

Двухсетевой импульсный тяговый электропривод для железнодорожного транспорта, (Компоненты и технологии №1'2007)

В статье рассмотрены два варианта структур и схем универсального двухсетевого импульсного тягового электропривода для железнодорожного транспорта с питающими сетями постоянного тока (3 кВ) и переменного тока (25 кВ, 50 Гц) на базе современных IGCT-тиристоров и IGВT-транзисторов. В схемах исключены низкочастотные трансформаторы и силовые реакторы, имеющие большие массы и габариты вкупе с низкой ремонтопригодностью.

Analog Devices представляет: решение проблемы последовательного включения и управления источниками питания, (Компоненты и технологии №12'2006)

Разработчики источников питания применяют различные схемы мониторинга питания, схемы управления последовательностью и задержкой включения источников питания (далее — секвенсоры) и схемы регулирования. В этой статье мы постарались показать, что и как делается в этой области.

Высоковольтно-составные транзисторные преобразователи с обеспечением электроэнергетической и электромагнитной совместимости, (Компоненты и технологии №12'2006)

Для решения важнейших вопросов электроэнергетической и электромагнитной совместимости высоковольтного электрооборудования, снижения коммутационных всплесков, потерь и помех авторы предлагают использовать высоковольтные преобразователи на базе комбинации составных транзисторно-модулярных столбов, емкостных делителей и защитно-демпфирующих цепочек. Эти устройства представляются пока единственно возможной заменой дорогостоящим, малонадежным, дефицитным и относительно низкочастотным высоковольтным транзисторам и запираемым транзисторам.

Снижение энергопотребления, эксплуатационных расходов и времени вывода изделия на рынок лагодаря более продвинутым методикам управления электродвигателями, (Компоненты и технологии №12'2006)

Использование методик электронного регулирования может обеспечить значительную экономию электроэнергии и снижение стоимости разработки в большинстве приложений управления однофазными асинхронными электродвигателями.

IGBT модули Dyneх, (Компоненты и технологии №11'2006)

IGBT-модули Dynex на базе планарной технологии позволяют уменьшить прямые потери, улучшить шумовые характеристики, обеспечить более эффективный теплоотвод и, таким образом, повысить долговечность изделия и его термическую прочность.

Еще раз о преимуществах MTS-трансформаторов, (Компоненты и технологии №11'2006)

После публикации в нашем журнале статьи «Новые модульные трансформаторы»[1] автор стал получать множество писем. Данная статья содержит ответы на наиболее часто встречающиеся в этих письмах вопросы.

Универсальная тяговая электромеханическая трансмиссия дизель-электротранспорта с использованием сетевого питания на магистральных трассах, (Компоненты и технологии №11'2006)

Статья призывает транспортных специалистов вернуться к отвергнутой ранее электромеханической трансмиссии на базе дифференциального редуктора, двух электромашин и статического преобразователя частоты. Данный подход представляется вновь целесообразным, особенно на новом витке развития силовой полупроводниковой электроники, и в том числе — в связи с предлагаемыми авторами нетрадиционными схемотехническими решениями в построении статических преобразователей.

Миниатюрные линейные пьезоэлектрические двигатели, (Компоненты и технологии №10'2006)

Области применения миниатюрных двигателей и приводов довольно обширны — это и приводы для измерительных устройств, таких как электронные и туннельные микроскопы, приводы манипуляторов различных сборочных роботов, а также исполнительные механизмы в технологическом оборудовании и бытовой технике. В качестве микромоторов могут использоваться коллекторные и бесколлекторные электромагнитные микродвигатели, пьезомоторы и интегральные приводы MEMS. В статье пойдет речь о пьезоэлектрических двигателях.

Преимущества транзисторов CoolMOS в мостовых резонансных преобразователях с фазовым сдвигом, (Компоненты и технологии №10'2006)

Благодаря своей структуре, в преобразователях с переключением при нулевом напряжении транзисторы CoolMOS значительно более надежны, чем другие мощные MOSFET-транзисторы. В статье объясняются причины возникновения эксплуатационных отказов, описываются процессы внутри силового транзистора, перечисляются свойства транзисторов CoolMOS, благодаря которым они не восприимчивы к механизму термического разрушения, а также описываются другие их преимущества.

Системы контроля литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторных батарей, (Компоненты и технологии №10'2006)

В настоящее время в состав аккумуляторных батарей различных электрохимических систем может входить электронный блок со схемой контроля параметров этих источников питания. В батареях на основе литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов такой блок должен присутствовать в обязательном порядке. Это позволяет повысить безопасность эксплуатации батареи, реализовать наиболее эффективные методы заряда, предоставлять пользователю напрямую или через устройство, в состав которого входит батарея, информацию о текущей емкости, времени до окончания заряда или разряда, другую полезную информацию и, в целом, повысить эксплуатационные характеристики аккумуляторной батареи. Схемы контроля могут быть построены либо на основе специализированных интегральных микросхем, либо на элементной базе общего назначения.

Автоматические программируемые системы управления электросварочным оборудованием с функциями допускового контроля, диагностики и визуализации, (Компоненты и технологии №9'2006)

Применение автоматических систем управления, контроля, диагностики и визуализации позволяет значительно расширить технологические возможности оборудования. Значимость подобных систем в области электросварочного оборудования предельно высока, так как предоставляет широкие возможности по наладке сложного оборудования, настройке технологических сварочных процессов и контролю за качеством сварки. В статье рассмотрены основные принципы и особенности построения таких систем.

Применение кольцевых сердечников с зазором фирмы Ferroxcube, (Компоненты и технологии №9'2006)

В данной статье рассматриваются вопросы применения ферритовых сердечников с зазором. Данные компоненты традиционно используются для изготовления дросселей постоянного тока, накопительных дросселей, трансформаторов для однотактных обратноходовых преобразователей и других подобных изделий.

Силовые выпрямители: стандартные технологии и пределы возможностей, (Компоненты и технологии №9'2006)

Современный рынок силовой электроники требует от производителей компонентов выпуска все более мощных модулей. Одним из путей решения этой проблемы является увеличение площади кристаллов, однако этот путь сопряжен с множеством трудностей. Предельным размером чипа, обеспечивающим достаточно хорошие тепловые и электрические характеристики в условиях существующих технологий, считается 20×20 мм2, и над расширением этих рамок работают ведущие производители силовых модулей.

Сноровка в зарядке-тренировке. Контроллеры заряда аккумуляторов автономных устройств, (Компоненты и технологии №9'2006)

Semtech Corporation, США) ориентированы на построение компактных и эффективных узлов заряда Li-Ion, NiMh и NiCd аккумуляторов в портативных устройствах с автономным питанием.

Методика построения непрерывных моделей импульсных преобразователей напряжения постоянного тока, (Компоненты и технологии №8'2006)

В статье рассмотрена методика получения предельных непрерывных моделей импульсных преобразователей напряжения постоянного тока, соответствующих исчезающе малому периоду коммутации.

Новые модульные трансформаторы MTS / МТС / МТМ, (Компоненты и технологии №8'2006)

В статье приводится краткое описание конструкции, принципа работы и оптимизирующего расчета компактных модульных трансформаторов MTS/MTC/MTM.

Прогнозирование процесса деградации электрических параметров биполярных транзисторов с использованием моделей временных рядов, (Компоненты и технологии №8'2006)

Считается, что воздействие электростатических разрядов (ЭСР) на полу: проводниковые изделия приводит к двум типам отказов: «катастрофическим» и «параметрическим». Как показывает практика, отличить параметрические отказы, вызванные ЭСР, и отказы, вызванные электрическими перегрузками во время работы РЭА, достаточно сложно [1, 2].

Универсальная система электроснабжения железнодорожно-транспортного средства с сетевым и дизель-генераторным электропитанием, (Компоненты и технологии №7'2006)

Предлагается универсальная система электроснабжения железнодорожно-транспортного средства с сетевым и дизель-генераторным электропитанием, обладающая всеми преимуществами бесконтактного импульсного регулирования приводных электродвигателей переменного тока со всеми видами торможения, надежно защищенная от перенапряжений и сверхтоков, обеспечивающая вспомогательные потребители тремя уровнями постоянного напряжения и имеющая минимальные массу и габариты.

Установки производства компании Electronicon для компенсации реактивной мощности, (Компоненты и технологии №7'2006)

Настоящая статья посвящена применению регулируемых и нерегулируемых установок компенсации реактивной мощности производства компании Electronicon Kondensatoren GmbH в электрических распределительных трехфазных сетях промышленных предприятий и других объектов напряжением до 400 В и частотой 50 Гц. Прочитав статью, вы узнаете, какие реальные преимущества можно получить благодаря их использованию.

Бестрансформаторные высоковольтные составные ШИМ-конверторы с активным самовыравниванием напряжений – «транспортёры заряда», (Компоненты и технологии №6'2006)

В статье рассмотрены новые схемотехнические решения энергоэкономичного самовыравнивания напряжений на высоковольтных транзисторных столбах в понижающих и обратимых понижающе-повышающих ШИМ-конверторах.

Моделирование потерь в ферритовых сердечниках, (Компоненты и технологии №6'2006)

В статье приводится вывод формулы расчета потерь в ферритовых сердечниках индуктивных компонентов силовой электроники (в том числе с учетом температурной зависимости), перечислены основные трудности и ограничения при составлении модели потерь с использованием экспериментальных данных.

LDO.It - программа оптимизации выбора микросхемы для линейного стабилизатора, (Компоненты и технологии №5'2006)

Сегодня десятки производителей предлагают микросхемы стабилизаторов с сотнями типономиналов в различных корпусах. Выбор стабилизаторов особенно труден при разработке портативных приборов — здесь нужно учитывать не только эффективность использования аккумуляторной батареи, но и возможность обеспечить соответствующий теплоотвод для надежной работы малогабаритного стабилизатора.

Защита промышленных приборов в соответствии с нормами по электромагнитной совместимости, (Компоненты и технологии №5'2006)

В реальных условиях эксплуатации аппаратуры в ее цепях могут возникать различные виды электрических перегрузок, наиболее опасными из которых являются перегрузки по напряжению, создаваемые электромагнитными импульсами естественного происхождения (за счет мощных грозовых разрядов) и искусственного происхождения (за счет излучений передающих устройств, станций связи, высоковольтных линий передач, сетей электрифицированных железных дорог и т.п., а также за счет внутренних переходных процессов в аппаратуре при ее функционировании и статического электричества).

Индуктивные электронные компоненты фирмы EPCOS, (Компоненты и технологии №5'2006)

Эта статья представляет собой сокращенный перевод вводной части документации фирмы EPCOS по индуктивным компонентам [1]. В ней рассматриваются области применения, рекомендации по выбору, классификация и другая информация, которая может потребоваться при ознакомлении с индуктивными компонентами производства фирмы EPCOS.

Мощные высоковольтные микросхемы серии LM5xxx фирмы National Semiconductor. Часть 4, (Компоненты и технологии №5'2006)

Контроллер «горячего» подключения (hot-swap controller) LM5068 обеспечивает интеллектуальный контроль подключения нагрузок к источнику и отключения от него без снятия питания.

Мощные высоковольтные микросхемы серии LM5xxx фирмы National Semiconductor. Часть 3, (Компоненты и технологии №4'2006)

ШИМ-контроллер импульсных преобразователей напряжения LM5041 содержит все необходимые функциональные модули для построения источников питания push-pull или мост с режимом управления по току либо по напряжению.

Поведение высоковольтных MOSFET транзисторов в преобразователях с мягким переключением: анализ и повышение надежности, (Компоненты и технологии №4'2006)

В данной статье анализируется поведение MOSFET-транзистора при высоком напряжении питания в мощном конверторе с преобразованием при нулевом напряжении, и выдвигается оригинальная теория причины пробоя MOSFET-транзистора. Здесь также предложены новые технические решения по повышению устойчивости транзистора и, следовательно, надежности всего оборудования.

Современные решения компании Fairchild Semiconductor для управления электроприводом, (Компоненты и технологии №4'2006)

Разработка современного электропривода с регулируемой частотой вращения неизбежно связана с удовлетворением ужесточающихся требований по энергопотреблению и массогабаритным показателям, наличию схемы встроенного контроля и, что не менее важно, общей стоимости конечного устройства. Целью данной статьи является рассмотрение Motion-SPM (Smart Power Module) модулей (рис. 1) компании Fairchild Semiconductor — одного из мировых лидеров по производству компактных, недорогих решений для управления мотором.

Мощные высоковольтные микросхемы серии LM5xxx фирмы National Semiconductor. Часть 2, (Компоненты и технологии №3'2006)

Основное отличие контроллеров ИСН от описанных в предыдущей части статьи интегральных импульсных стабилизаторов — отсутствие встроенного силового ключа.

Порошковые сердечники. Постоянные магниты компании Arnold, (Компоненты и технологии №3'2006)

Высокие эксплуатационные характеристики, отличное качество и конкурентоспособные цены постоянных магнитов американской компании Arnold уже несколько лет привлекают российских разработчиков. Порошковые сердечники изготавливаются из множества материалов. При этом магнитному сплаву придается форма мелкодисперсных частиц диаметром от 5 до 200 мкм. Частицы покрывают изолирующим материалом толщиной от 0,1 до 3 мкм и прессуют в пресс-формах при усилии до 21000 кг/см2. Изменение размера частиц, толщины их покрытия и давления позволяет изменять проницаемость готовых порошковых сердечников в диапазоне от 14 до 350. Затем сердечники отжигаются при высокой температуре в водородной атмосфере. Отжиг снимает внутренние напряжения, возникшие при прессовании, препятствует окислению и улучшает магнитные свойства порошковых сердечников.

Силовая полупроводниковая электроника, (Компоненты и технологии №3'2006)

Во всех развитых странах свыше 60% вырабатываемой электроэнергии проходит через полупроводниковые преобразователи, и поэтому уровень преобразовательной техники оказывает существенное влияние на энергетику в целом. В России сегодня через полупроводниковые преобразователи проходит лишь 30% вырабатываемой электроэнергии. Оценки показывают, что рост этого значения до мирового уровня позволит экономить энергии больше, чем дает, например, вся атомная энергетика.

Компоненты Bourns для систем электропитания, (Компоненты и технологии №2'2006)

Не секрет, что при проектировании электронных систем особое внимание уделяется коэффициенту полезного действия и массогабаритным показателям. Также важна и комплектация изделия. При этом вполне понятным выглядит желание уменьшить количество поставщиков комплектующих и работать лишь с компаниями, обладающими исключительно широкой номенклатурой продукции, соответствующей потребностям данной отрасли. Компания Bourns предлагает разработчикам широчайший выбор как готовых решений (DC/DC-конверторы Bourns Switch Power), так и дискретных компонентов для источников электропитания, наиболее популярными из которых являются чип-резисторы, дроссели и диоды поверхностного монтажа.

Мощные высоковольтные микросхемы серии LM5xxx фирмы National Semiconductor. Часть 1, (Компоненты и технологии №2'2006)

При разработке современного телекоммуникационного, автомобильного, медицинского и другого оборудования все большее внимание уделяется повышению эффективности работы систем питания и силовой электроники. Разработав новую технологию BCD производства высоковольтных интегральных микросхем (ИМС), объединяющую достоинства трех традиционных технологий — биполярной, КМОП и ДМОП, фирма National Semiconductor предлагает линейку новых высокоэффективных силовых ИМС. Основные достоинства микросхем семейства — сохранение работоспособности при напряжениях до 100 В и КПД на 3–5% выше, чем любые существующие на данный момент конкурентные решения.

Плавный пуск. От теории к практике, (Компоненты и технологии №2'2006)

В статье описаны моменты, на которые следует обратить внимание при выборе элементов и тепловом расчете силовой части устройства плавного пуска.

Применение современных микросхем National Semiconductor для повышения эффективности работы прямоходовых схем, (Компоненты и технологии №1'2006)

Сегодня в борьбе по увеличению производительности источников питания важен каждый дополнительно выигранный процент КПД. Разработчики интегральных микросхем учитывают недостатки некоторых топологий преобразования для повышения эффективности источника питания. Данная статья представляет новое решение от компании National Semiconductor для источника питания, спроектированного по прямоходовой схеме.

MOSFET транзисторы фирмы STMicroelectronics для электронных балластов, (Компоненты и технологии №8'2005)

Трубчатые люминесцентные лампы нашли массовое применение в промышленных, общественных и коммерческих зданиях (для внутреннего освещения). Благодаря повышенной энергоэффективности и способности создавать рассеянный свет, они идеально подходят для освещения больших открытых помещений. Однако качество освещения и продолжительность срока службы лампы зависят от устройства, обеспечивающего ее зажигание и поддержание рабочего режима. Обыкновенно электропитание люминесцентных ламп производится током сетевой частоты 50 Гц от электромагнитных пускорегулирующих аппаратов (ПРА), в которых высокое напряжение для зажигания получают от реактора после размыкания биметаллического ключа, обеспечивающего протекание через себя тока накала электродов при замкнутом состоянии контактов.

Микросхемы фирмы Linear Technology для импульсных стабилизаторов напряжения питания, (Компоненты и технологии №8'2005)

Импульсные стабилизаторы по сравнению с обычными линейными стабилизаторами имеют ряд достоинств, которые обеспечиваются ключевым режимом работы регулирующего элемента (биполярного или полевого транзистора). В этой связи за стабилизаторами такого типа закрепилось английское название Switching Regulators (дословный перевод — стабилизаторы с переключением). В настоящей статье представлен обзор микросхем для импульсных стабилизаторов производства Linear Technology.

Особенности параллельного соединения модулей IGBT, (Компоненты и технологии №8'2005)

Параллельная работа ключей в импульсных режимах создает массу проблем, главной из которых является необходимость статической и динамической токовой балансировки. В данной статье рассматривается один из основных аспектов параллельного соединения, касающийся симметрии характеристик проводимости IGBT-транзисторов и антипараллельных диодов.

Инверторная платформа SEMIKUBE – quadratisch, praktisch, gut! Универсальная платформа для построения трехфазного инвертора IGBT, (Компоненты и технологии №6'2005)

Расположенный во Франции дизайнерский центр SEMIKRON уже более 45 лет занимается разработкой силовых преобразователей. В последние годы к этой работе были привлечены еще несколько подразделений компании, каждое из которых специализировалось в определенной области. Для повышения эффективности и качества разработок девять исследовательских лабораторий SEMIKRON, расположенных в различных, были объединены в единую дизайнерскую сеть [1]. Сеть позволяет проводить работы по созданию готовых силовых сборок с максимальной эффективностью, качеством и уровнем сервиса. Вмеждународную сеть вошли дизайнерские центры SEMIKRON, находящиеся в Южной Африке, США, Франции, Англии, Бразилии, Южной Корее, Австралии, Индии и Словении. Первая разработка нового подразделения — модуль SEMIKUBE, представляющий собой универсальную платформу для построения трехфазного инвертора IGBT.

Некоторые вопросы эксплуатации IGBT силовых модулей, (Компоненты и технологии №5'2005)

Быстрое развитие отечественного рынка энергосберегающих приводов определяетбольшой интерес производителей электронного оборудования к разработкам и производству преобразователей частоты (ПЧ) на основе IGBT-модулей.

Силовые блоки на основе мощных диодов и тиристоров. Выпрямители. Ключи переменного тока, (Компоненты и технологии №5'2005)

В статье представлены результаты работы проводимой в ОАО «Электровыпрямитель» в области конструирования и производства силовых сборок, выполненных по стандартным схемам преобразования электрической энергии.

Медно-керамические подложки DBC - основа современной силовой электроники. Новые возможности технологии DBC, перспективы и проблемы создания нового поколения изделий силовой электроники, (Компоненты и технологии №3'2005)

Многокристальные модули (MCM), применяемые в изделиях силовой электроники, таких как усилители мощности, инверторы и преобразователи DC/DC — бурно развивающееся направление электроники. Технология DBC (Direct Bond Copper — прямая медная металлизация) — технология с применением толстой медной фольги (0,125–0,7 мм), которая плакируется на оксид или нитрид алюминия. Создание топологии аналогично технологии травления печатных плат. Толстые медные проводники обеспечивают прекрасную токопроводность и теплоотвод от полупроводниковых силовых кристаллов.

Электропривод – просто, как «раз, два, три». Часть 3. Модули управления вентильными электродвигателями без датчиков положения ротора, (Компоненты и технологии №3'2005)

Традиционно при управлении бесконтактными синхронными двигателями (так называемыми вентильными двигателями) используются датчики положения ротора, выполненные или на датчиках Холла, или на индуктивных датчиках, или с применением синусно&косинусных вращающихся трансформаторов. В зависимости от типа двигателя таких датчиков может быть два или три. Однако для очень многих применений, где важнейшим параметром является цена конечного изделия, наличие датчиков положения, существенно удорожающих двигатель, делает нецелесообразным применение таких двигателей по экономическим факторам, даже несмотря на то, что уникальные технические характеристики самих двигателей позволяют получать высокую эффективность приводных систем.

Устойчивость MOSFET транзистора к импульсам тока в индуктивной нагрузке, (Компоненты и технологии №2'2005)

В настоящее время для коммутации индуктивных нагрузок (двигатели, источники питания) часто используются мощные MOSFET-транзисторы. При этом способность прибора выдерживать всплески тока при размыкании нагрузки является одной из наиболее важных его характеристик. В статье рассмотрена физика процесса возникновения всплеска тока при однократной и периодической коммутации, даны практические советы по расчету безопасных режимов работы MOSFET-транзисторов на индуктивную нагрузку. Статья основана на Application note #10273_1 Philips Semiconductors.

Драйверы и силовые модули IGBT для мегаваттных преобразователей, (Компоненты и технологии №1'2005)

Проблема управления мегаваттными нагрузками (от сотен киловатт до десятков мегаватт) требует для своего решения применения высоковольтных особомощных IGBT, а также драйверов, способных управлять такими транзисторами. Российская компания «Электрум АВ», специализирующаяся на интеллектуальных системах силовой электроники, предлагает свое решение для управления высоковольтными (до 6500 В) сильноточными (до 2400 А) IGBT.

Вариант построения статических преобразователей напряжения, (Компоненты и технологии №8'2004)

Статические преобразователи напряжения занимают очень ответственную область в сфере вторичных источников питания. Современные энергетические требования, бурное развитие электроники и просто желание оптимально распорядиться предоставленной энергией заставляют нас очень ответственно относиться к этой сфере. Автор представляет свой вариант построения данного класса преобразователей.

Исследование процессов запирания комбинированных транзисторов, (Компоненты и технологии №8'2004)

В первом номере «Силовой электроники» была опубликована статья «Сравнительные экспериментальные исследования модулей IGBT и модулей на основе комбинированных СИТ-МОП-транзисторов». В настоящей статье представлены дальнейшие исследования комбинированных транзисторов в широком диапазоне выходных параметров, в том числе заключительный интервал выключения — стадия протекания остаточного, или «хвостового» тока. Информация о характере и параметрах данного процесса, как правило, не указывается в справочных данных.

Новая концепция регулирования нагрузок большой мощности, (Компоненты и технологии №8'2004)

В настоящее время одной из актуальных задач силовой электроники является регулирование мощности, выделяемой в различных нагрузках систем промышленной автоматики во многих отраслях промышленности. Специалистами фирмы «Электрум АВ» разработаны и производятся монолитные тиристорные модули, позволяющие регулировать нагрузки с рабочим током до 250 А. Важной особенностью этих модулей является наличие встроенных интерфейсных устройств, позволяющих напрямую подключать такие регуляторы к контроллерам со стандартными токовыми и потенциальными сигналами (4–20 мА, 0–5 В, 0–10 В).

Силовые полупроводниковые приборы ЗАО «Протон-Импульс», (Компоненты и технологии №8'2004)

Данная статья знакомит читателей с особенностями применения и изготовления твердотельных реле, выпускаемых ЗАО «Протон-Импульс».

Силовые полупроводниковые приборы в мощных среднечастотных преобразователях частоты индукционных установок, (Компоненты и технологии №8'2004)

Одной из главных задач при разработке современных преобразователей частоты является правильный выбор силовых полупроводниковых приборов, который должен быть основан на комплексном анализе их электрических и тепловых режимов. Опыт проектирования и эксплуатации мощных преобразователей частоты показал, что, несмотря на высокие динамические характеристики этих приборов, позволяющие создавать высокоэффективные преобразователи, требуются новые подходы, способствующие созданию критериев выбора силовых полупроводниковых приборов.

Цифровое векторное управление вентильно-индукторными двигателями с независимым возбуждением, (Компоненты и технологии №8'2004)

Бурное развитие цифровой и управляющей электроники позволяет ставить и решать новые и ранее невыполнимые задачи. Одной из таких задач является векторное управление вентильно-индукторным двигателем (ВИД). Этот привод называют приводом XXI века. Однако он еще далек от совершенства, и даже ведущие мировые электротехнические фирмы только ставят задачи его серийного освоения.

Применение логических модулей ELM для управления технологическими установками термоциклирования, (Компоненты и технологии №5'2004)

Для устранения недостатков традиционной схемы управления технологическими установками термоциклирования была разработана новая система управления на основе логического модуля ELM07/001 [1].

Электропривод – просто, как «раз, два, три». Часть 1.2. Электродвигатели постоянного тока коллекторные и вентильные, (Компоненты и технологии №5'2004)

В предыдущей части статьи были рассмотрены драйверы мощных транзисторов. Следующим элементом привода является непосредственно управляющая система, определяющая алгоритм работы привода. Рассмотрим ее реализацию для управления коллекторным двигателем на примере привода ходового двигателя троллейбуса и для управления вентильным двигателем в системе мощного рулевого привода. В основе каждого такого привода лежат разработанные «Электрум АВ» модули монолитной конструкции: МУКД7 — для коллекторного двигателя, МОУД7 — для вентильного двигателя. Остановимся подробнее на каждом из этих модулей.

Электропривод – просто, как «раз, два, три». Часть 1.1. Электродвигатели постоянного тока - коллекторные и вентильные, (Компоненты и технологии №4'2004)

Промышленностью выпускается большое количество типов двигателей различной конструкции и мощности, отличающихся по принципам функционирования и областям применения. Широко распространены асинхронные, коллекторные, вентильные, шаговые и другие типы двигателей, работающие или на переменном, или на постоянном токе. Успехи микроэлектроники в последние 10-15 лет позволили создать качественно новые подходы к реализации приводных систем. Крупнейшими зарубежными фирмами развивается специализированная элементная база для реализации приводных задач. Решается эта задача и отечественными предприятиями.

Драйверы SEMIKRON для управления тиристорными модулями, (Компоненты и технологии №3'2004)

Кроме известных на весь мир модулей IGBT SEMIKRON производит широкую гамму компонентов общего применения, в том числе тиристорные модули и контроллеры для управления ими, речь о которых и пойдет в данной статье.

Критерии выбора подложек для силовых модулей, (Компоненты и технологии №3'2004)

Композитные подложки, изготовленные по принципу прямой эвтектической связи оксидов меди и керамики (так называемые DBC - Direct Bonded Copper), являются элементом электрической схемы силового модуля, а также электроизолирующим и теплопроводящим слоем между полупроводниковыми кристаллами и основанием модуля.

Ультраконденсаторы Maxwell Technologies, (Компоненты и технологии №1'2004)

Конденсаторы сверхбольшой емкости вошли в нашу жизнь сравнительно недавно. Необходимы они в первую очередь там, где требуется постоянная поддержка напряжения питания, а надежность и ресурс аккумуляторов оказываются недостаточными. Самое известное и распространенное на сегодняшний день применение — материнские платы персональных компьютеров, где ионисторы позволяют обеспечивать дежурный режим и сохранять информацию при пропаданиях сетевого напряжения.

Электромагнитная совместимость. Материалы и компоненты, (Компоненты и технологии №1'2004)

Поставка материалов, обеспечивающих электромагнитную совместимость аппаратуры, основное назначение которых заключается в обеспечении радиочастотного «молчания» важных и особо важных устройств вычислительной и радиочастотной техники, становится интересной многим потребителям.

Интеграция силовых модулей – тенденции и проблемы, (Компоненты и технологии №9'2003)

Повышение степени интеграции силовых модулей — одна из основных тенденций развития современной силовой электроники. Объединение силового каскада, схемы управления и защиты, а также датчиков в составе одного изделия позволяет создать модуль, являющийся практически полностью законченным устройством. Широкие перспективы, которые открывает выпуск подобных силовых модулей, их эксплуатационные возможности, упрощение процесса разработки, повышение надежности вынуждает производителей силовых компонентов создавать все новые типы интегральных модулей.

SEMITRANS – один в пяти лицах: силовые модули, (Компоненты и технологии №8'2003)

Компания SEMIKRON является одним из ведущих мировых производителей, специализирующихся на разработке компонентов для изделий силовой электронной техники - электротранспорта, приводов, блоков вторичного электропитания, устройств промышленной автоматизации и энергетики, автомобильной промышленности. Основные усилия разработчиков SEMIKRON направлены на удовлетворение жесточайших требований, предъявляемых к современным силовым электронным компонентам. В первую очередь, это требования по надежности, энергосбережению и электромагнитной совместимости.

Интеллектуальные модули SEMIKRON c улучшенными тепловыми характеристиками, (Компоненты и технологии №8'2003)

Испытания, проводимые фирмой SEMIKRON, подтверждают, что надежность силовых модулей, использующих керамическое основание из нитрида алюминия, заметно выше, чем у аналогичных изделий с подложкой из оксида алюминия Al2O3.

Прогнозирование долговечности биполярных транзисторов и ТТЛ ИС с использованием АРПСС-моделей, (Компоненты и технологии №8'2003)

Цель данной работы — показать на примерах, как протекает во времени процесс деградации выходных параметров высоконадежных ИС (интенсивность отказов 1×10–9 — 100×10–9 ч–1) и биполярных транзисторов и как его можно прогнозировать с использованием современного математического аппарата, в частности, модели авторегрессии и проинтегрированного скользящего среднего.

Силовые транзисторы компании АРТ, (Компоненты и технологии №8'2003)

Компания Advanced Power Technology (APT) разрабатывает и производит высококачественные полупроводниковые элементы для преобразования, управления и усиления мощности. Изделия АРТ применяются в источниках питания новейшего поколения, в системах связи в диапазоне от базовых станций до наземных мобильных и переносных устройств, в промышленной аппаратуре, в том числе в усовершенствованных медицинских ТВ-системах, в лазерах, в оборудовании полупроводникового производства и электросварки, а также в источниках питания военной и аэрокосмической аппаратуры. APT поставляет как стандартные, так и заказные решения, часто разрабатываемые в тесном сотрудничестве с заказчиками для удовлетворения конкретных требований к системам питания, тем самым обеспечивая им заметное конкурентное преимущество. В компании имеется два подразделения: ключевые компоненты для типовых частот от 10 кГц до 1 МГц, и мощные ВЧ-компоненты на диапазон частот от 1 МГц до 4 ГГц.

Биполярный или МОП-транзистор – приложение диктует выбор, (Компоненты и технологии №7'2003)

В последние годы, благодаря большим инвестициям и энергичному продвижению на рынок, технология МОП-транзисторов развилась до такой степени, что многие разработчики считают технологию и производство биполярных транзисторов устаревшей. Но между тем технология биполярных транзисторов продолжает развиватся, конкурирует, а в рде приложений и превосходит МОП-технологию. Именно поэтому очень важно сравнить характеристики и выявить преимущества каждой из технологий.

Новые поколения силовых модулей IGBT фирмы SEMIKRON, (Компоненты и технологии №7'2003)

Жесткая конкуренция, действующая в сфере производства компонентов силовой электроники, требует от фирм-производителей постоянного улучшения параметров компонентов, совершенствования технологий, разработки новых поколений элементов с уникальными характеристиками. Этого же требуют и растущие мировые требования по энергосбережению, эффективности и миниатюризации силовых преобразовательных устройств. Благодаря усилиям своих инженеров и конструкторов фирма SEMIKRON является бессменным лидером в области компонентов для мощных применений. На выставке PCIM?2003, прошедшей в Нюрнберге в мае 2003 года, были представлены новые поколения модулей IGBT SEMIKRON — MiniSKiiP II и SEMiX, появление которых еще сильнее закрепляют лидерство SEMIKRON среди производителей элементов силовой электроники.

Проектирование планарных силовых трансформаторов, (Компоненты и технологии №7'2003)

В предыдущей статье были рассмотрены преимущества применения планарных трансформаторов в малогабаритных и мобильных устройствах. Также были приведены характеристики ферритовых сердечников, применяемых для конструирования планарных трансформаторов.

Семейство SuperMESH. Новая серия NK высоковольтных MOSFET силовых транзисторов, (Компоненты и технологии №7'2003)

Фирма STMicroelectronics, исследовав возможности технологии Mesh Overlay, разработала и оптимизировала серию транзисторов SuperMESH. В транзисторах этой серии между выводами затвора и истока были добавлены защитные стабилитроны.

Модули для управления вентльными двигателями, (Компоненты и технологии №6'2003)

В современной технике достаточно широко встречаются задачи, требующие точного позиционирования тех или иных узлов или деталей машин или механизмов.

Современные драйверы IGBT и мощных полевых транзисторов, (Компоненты и технологии №5'2003)

Статья посвящена разработкам ООО «Электрум АВ » для промышленного применения, по своим характеристикам аналогичным модульным приборам производства Semikron и CT Concept.

Тепловые характеристики интеллектуальных силовых модулей фирмы SEMIKRON, (Компоненты и технологии №4'2003)

Технология SKiiP, разработанная специалистами фирмы SEMIKRON, позволила создать интеллектуальные модули с уникальными электрическими и тепловыми характеристиками и недостижимыми ранее показателями надёжности.

Характеристики и особенности применения драйверов MOSFET и IGBT, (Компоненты и технологии №3'2003)

В настоящее время ряд фирм, таких как International Rectifier, Agilent Technologies (Hewlett Packard), EUPEC, SEMIKRON, выпускает широкую гамму устройств, предназначенных для управления одиночными транзисторами, полумостами и мостами - двух- и трехфазными.

Оптимизация параметров антипараллельных диодов силовых модулей IGBT фирмы SEMIKRON, (Компоненты и технологии №2'2003)

Технология SKiiP, разработанная специалистами фирмы SEMIKRON, позволила создать интеллектуальные модули с уникальными тепловыми и электрическими характеристиками и отличными показателями надежности.

SKiiP — интеллектуальные силовые модули IGBT фирмы SEMIKRON, (Компоненты и технологии №1'2003)

Одна из основных тенденденций современной микроэлектроники - увеличение степени интеграции, объединение на одном кристалле или в одном корпусе максимального количества компонентов для полного решения какой-либо задачи.

Программа теплового расчета SEMISEL фирмы SEMIKRON, (Компоненты и технологии №9'2002)

Тепловой расчет силового каскада является одним из важнейших этапов процесса разработки, позволяющим подтвердить правильность выбора и применения электронного компонента и во многом определяющим надежность работы устройства. Предельные данные тока и напряжения транзистора или модуля, обычно вынесенные в заголовок технических характеристик, не дают разработчику никаких данных для расчета, а лишь позволяют в первом приближении сравнить один элемент с другим.

Разработка серии силовых электронных преобразователей для регулируемых электроприводов на современной элементной базе, (Компоненты и технологии №8'2002)

В статье рассмотрен опыт создания серии силовых электронных преобразователей на базе функционально законченных модулей, разработанных с использованием современнй элементной базы, в первую очередь интеллектуальных силовых модулей и однокристальных микро-ЭВМ, предназначенных для управления двигателями.

SkiM - специализированные силовые модули для инверторов, (Компоненты и технологии №7'2002)

SKiM - програссивное семейство силовых модулей средней мощности, основанных на технологии прижимного контакта. Безбазовая структура SKiM повышает надежность и позволяет легко менять типы керамических подложек для гибкого изменения номинала тока в пределах одного модуля.

Пьезокерамические пакетные и моноблочные актюаторы, (Компоненты и технологии №6'2002)

Пьезоэлектрические актюаторы, как приводы точных микроперемещений, находят все большее применение в различных областях техники. Обеспечивая перемещение от единиц до 200-300 мкм с точностью 0,01 - 0,005 нм, они способны развивать усилия до 50 кН.

Расчет тепловых режимов MOSFET силовых транзисторов с помощью программы HEXRISE, (Компоненты и технологии №5'2002)

Тепловой расчет силового каскада является одним из важнейших этапов процесса разработки, позволяющий подтвердить правильность выбора и применения электронного компонента и во многом определяющих надежность работы устройства.

Особенности применения интеллектуальных силовых модулей, (Компоненты и технологии №3'2002)

Одна из основных тенденций современной микроэлектроники - это увеличение степени интеграции, объединение на одном кристалле или на одном корпусе максимального количества компонентов для полного решения какой-либо задачи.

Компоненты для силовой электроники корпорации Epcos AG. Часть 4. Ультраконденсаторы (ионисторы) серии UltraCap, (Компоненты и технологии №2'2002)

Сверхмалое расстояние между противоположными зарядами (расстояние порядка 10–9 мм) — в качестве электродов используются высокопористые угольные материалы (в отличие от алюминиевых электродов обычных электролитических конденсаторов).

Топология частотных преобразователей средней и большой мощности, (Компоненты и технологии №2'2002)

№ 1’2002 нашего журнала. Предлагаемая статья поможет разработчикам разобраться с проблемами, возникающими в силовых импульсных каскадах, правильно выбрать снабберные цепи и оптимизировать топологию преобразователя.

Компоненты для силовой электроники корпорации Epcos AG. Часть 4. Мощные варисторы EPCOS для защиты промышленной электроники, (Компоненты и технологии №1'2002)

Появление первых полупроводниковых компонентов более 30 лет назад способствовало быстрому внедрению электроники в различные области науки и техники. С середины восьмидесятых годов, после того как были разработаны мощные высококачественные тиристоры и построенные на их основе мощные импульсные преобразователи напряжения, в промыш- ленности, на железнодорожном транспорте и в авиации все шире стали использоваться электронные системы управления технологическими процессами.

Компоненты для силовой электроники корпорации Epcos AG. Часть 3. Силовые конденсаторы для IGBT силовых модулей, (Компоненты и технологии №8'2001)

В настоящее время достаточно большое число фирм выпускает IGBT силовые модули, рассчитанные на напряжения до 6,5 кВ, что еще недавно казалось фантастикой. Соответственно, постоянно растет и потребность в конденсаторах, обладающих необходимыми характеристиками для работы в составе мощных импульсных преобразователей напряжения, импульсных генераторах и тому подобных устройствах. Фирма EPCOS, известная своими конденсаторами для силовых применений, не обошла стороной и этот сегмент рынка и выпустила конденсаторы серии РСС HP (Power Capacitor Compact — High Power). Основной отличительной чертой этих конденсаторов, выделяющей их среди прочих, является способ их крепления: конденсаторы этой серии монтируются непосредственно на выходные зажимы мощных IGBT силовых модулей. Такой способ крепления позволяет значительно снизить эквивалентное последовательное сопротивление и, что самое главное, собственную индуктивность подключаемого к модулю конденсатора.

Компоненты для силовой электроники корпорации Epcos AG. Силовые конденсаторы для применения в схемах коррекции коэффициента мощности. Часть 2. Силовые конденсаторы для применения в схемах коррекции коэффициента мощности, (Компоненты и технологии №7'2001)

Для удовлетворения потребностей силовой электроники в области создания схем коррекции коэффициента мощности фирмой EPCOS были разработаны пять специализированных семейств конденсаторов — PhaseCap, PhaseCapHD, WindCap, PhiCap и SquareCap.

Мощные полевые транзисторы в современном электроприводе, (Компоненты и технологии №7'2001)

Выбор схемы силовой части преобразователя энергии определяется типом двигателя и требованиями к системе электропривода. Самая простая однотактная схема импульсного регулятора.

Новое поколение контроллеров ШИМ с фазовым сдвигом, (Компоненты и технологии №7'2001)

Многим отечественным разработчикам источников электропитания известны хорошо зарекомендовавшие себя микросхемы UC3875 и UC3879 производства Unitrode (TI).

Компоненты для силовой электроники корпорации Epcos AG. Силовые конденсаторы. Часть 1. Силовые конденсаторы для цепей переменного и постоянного тока, (Компоненты и технологии №6'2001)

Данная статья открывает цикл публикаций, посвященных компонентам для силовой электроники, производимым фирмой Epcos. В рамках этих публикаций будут рассмотрены силовые конденсаторы для цепей постоянного и переменного тока, конденсаторы для использования в схемах коррекции коэффициента мощности (Power Factor Correction, PFC), конденсаторы для фильтрации помех в IGBT-модулях, силовые конденсаторы сверхвысокой емкости (ионисторы) и мощные варисторы для защиты электрооборудования.

Мощные полевые транзисторы в современном электроприводе, (Компоненты и технологии №6'2001)

Большую часть механической энергии в промышленности, быту и других областях мы получаем путем преобразования электрической энергии с помощью электропривода.

Силовые конденсаторы фирмы Epcos для улучшения энергетических параметров сети, (Компоненты и технологии №4'2001)

В настоящей статье представлены силовые конденсаторы МКК-типа фирмы Epcos, которые улучшают энергетические параметры сети, обеспечивая подавление гармоник силового оборудования.

Применение продукции IR в автоэлектронике, (Компоненты и технологии №2'2001)

В настоящее время рост мощности, потребляемой различными электрическими системами автомобиля, с одной стороны, и ограничение на величину коммутируемого тока пределом 100 А — с другой, ставят конструкторов перед необходимостью поднимать напряжение бортовой сети.

Применение интеллектуальных IGBT силовых модулей, (Компоненты и технологии №1'2001)

Mitsubishi Electric является одним из признанных лидеров на рынке интеллектуальных IGBT-модулей. Номенклатура выпускаемых приборов этой фирмы достаточно широка и разнообразна, и рассмотреть особенности применения всех типов модулей не представляется возможным.

Высокопроизводительный контроллер для управления двигателями на базе TMS320F241 для массовых применений, (Компоненты и технологии №8'2000)

Сегодня хорошо видна тенденция внедрения регулируемых приводов во все области производства. Приводы с микропроцессорным управлением применяются повсеместно не только в станкостроении, робототехнике, но и в медицинской технике, автомобилях, бытовых приборах.

Новое поколение драйверов SCALE для мощных MOSFET и IGBT модулей, (Компоненты и технологии №7'2000)

Фирма CT-Concept Technologie AG (Швейцария) в течение десяти лет занимается разработкой и производством интеллектуальных драйверов и плат управления для мощных MOSFET- и IGBT-модулей.

Устройства силовой электроники фирмы Zicon Electronics. Часть 3, (Компоненты и технологии №7'2000)

Некоторые комментарии относительно параметров многовыходных ИВЭП (табл. 4). Они привлекают внимание изготовителей оборудования возможностью сэкономить средства в случаях, когда требуется более одного уровня напряжения питания.

Особенности применения драйверов MOSFET и IGBT, (Компоненты и технологии №6'2000)

Силовые транзисторы IGBT и MOSFET стали основными элементами, применяемыми в мощных импульсных преобразователях. Их уникальные статические и динамические характеристики позволяют создавать устройства, способные отдать в нагрузку десятки и даже сотни киловатт при минимальных габаритах и КПД, превышающем 95 %.

Современные силовые запираемые тиристоры, (Компоненты и технологии №6'2000)

В середине 90-х годов фирмами ABB и Mitsubishi был разработан новый вид тиристоров Gate Commutated Thyristor (GCT). Собственно, GCT является дальнейшим усовершенствованием GTO или его модернизацией.

Устройства силовой электроники фирмы Zicon Electronics. Часть 2, (Компоненты и технологии №6'2000)

В определенных условиях увеличить значение допустимой выходной мощности ИВЭП с естественным конвекционным охлаждением можно установкой охлаждающих вентиляторов, для чего на выходных платах предусмотрен соединитель FAN, к которому подведено напряжение 18 В постоянного тока.

Современные силовые запираемые тиристоры, (Компоненты и технологии №5'2000)

Создание полупроводниковых приборов для силовой электроники началось в 1953 г., когда стало возможным получение кремния высокой чистоты и формирование кремниевых дисков больших размеров.

Устройства силовой электроники фирмы Zicon Electronics. Часть1, (Компоненты и технологии №5'2000)

Выбор источника вторичного электропитания (ИВЭП) для конкретного применения нередко превращается в раздражающе запутанное дело, особенно если инженер является чистым системотехником и столкнулся с этой задачей, обладая лишь небольшим опытом или неглубокими знаниями в области ИВЭП.

Мощный драйвер для автомобильных систем зажигания, (Компоненты и технологии №1'2000)

Автомобильная электроника сегодня — одна из самых быстроразвивающихся об-ластей электронной техники. Важнейшим ее применением в современном автомобиле является электронное зажигания.

ШИМ контроллеры малой мощности TinySwitch от Power Integrations, (Компоненты и технологии №1'2000)

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».

Интегрированная SMPS-схема от STMicroelectronics, (Компоненты и технологии №1'1999)

Микросхемы SMPS, представляющие комбинацию схемы управления ШИМ и высоковольтного MOSFET-транзистора, появились сравнительно давно, но по сей день не нашли широкого применения на Российском рынке полупроводников. Удивительно пустует в этом плане такая, например, обширная ниша, как производство телевизионных приемников, тогда как подобные схемы, казалось бы, как раз и созданы для блоков питания телевизоров. Причины здесь могли быть разные — в первую очередь это, возможно, недостаточная техническая информированность наших потребителей и как следствие — недоверие к новым разработкам, стремление сравнивать предлагаемые схемы не по сумме технико-экономических показателей дающих выигрыш, а по абсолютным максимальным характеристикам, то есть по максимальному току, напряжению и т. д. то есть «по старинке».