ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ

Обратите внимание на следующие ошибки!:

1. В заданиях на выходе инвертор, т.е. переменное напряжение. Зачем полную мощность переводить в активную?

В исходниках сознательно указана S.

2. В методических указаниях было отмечено, что необходимо рассчитать Imax на выходе.

3. Токи рассчитываются на всех звеньях постоянного тока Ic1 и Ic2 или Ic1(зависит от схемы).

4. Есть проблемы с переходом схем от 3-х фазных к 1-фазным и наоборот.

Например:

ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ

Ø Вычислить токи (средние и максимальные значения) во всех элементах схемы в соответствии с их режимами работы;

Ø Выбрать полупроводниковые элементы (диоды и транзисторы). Подробности см. ниже.

Ø Указать номинальные напряжения конденсаторов, используемых в схеме.

Ø Выполнить тепловой расчет элементов схемы и проверку на допустимость использования.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ:

1. Расчёт действующих и амплитудных значений токов в блоках (частях) устройства является базовым для расчета токов полупроводников.

· В 1-фазных инверторах среднее (действующее) значение тока транзистора I_VT=1/2 тока, протекающего за период работы инвертора;

· в 3-х фазных инверторах соответственно I_VT=1/3 действующего значения тока инвертора;

· для выпрямителей аналогичная ситуация: ток диода равен ½ или 1/3 тока выпрямителя;

· в пересчете на один транзистор (диод) Imax_VT_(D)=Imax инвертора.

2. В BUCK и BOOST конверторах действующие значения тока транзистора (и диода в соответствии с I законом коммутации) зависят от ширины заполнения ШИМ. В стационарном режиме на максимальной нагрузке выбирать ширину заполнения ШИМ 50% (0,5), т.е. половину от максимального расчетного значения тока, которое зависит от коэффициента преобразования заданного преобразователя.

3. В импульсных бестрансформаторных преобразователях для выбора полупроводников использовать максимальные значения напряжений и токов.

Например, на входе и выходе BUCK-конвертера установлены С1 и С2, т.к. на звеньях постоянного тока устанавливают конденсаторы.

Пусть U_С1= 220 В; U_С2= 45В; I_C₁= 7А; I_C₂ = 20А.

Для выбора типов полупроводников (VT и D) преобразователя используют U_С1= 220 В и I_C₂ = 20А.

4. Для мостового и полумостового преобразователей расчеты токов полупроводников на высокой и низкой стороне будут отличаться (см. пример в пособии).

5. Обращайте внимание на допуски для напряжений и токов (см. пособие).

6. Для расчетных напряжений выше 500 В выбирают IGBT транзисторы, ниже 500 В – MOSFET.

7. После выбора транзисторов выполняют тепловой расчет в пересчете на один полупроводник для каждой части устройства.

8. Обратите внимание на то, что у MOSFET потери на переключение очень малы (не учитываются в технической документации).

Тепловые расчеты для IGBT и MOSFET различны.

9. Формулы, коэффициенты, допуски по параметрам, а также приложения с данными по некоторым полупроводникам приведены в пособии.

Если в приложениях данных не достаточно, их можно найти в интернете (не забывайте про ссылки).

10. Используйте полезное свойство MOSFET – включение в параллельную работу.

P.S. С целью аккуратного оформления задачи можно использовать пример из методички «Основы силовой электроники»