Выбор IGBT-транзистора и его охлаждающего радиатора

В настоящее время транзисторы IGBT выпускаются, как правило, в виде модулей в прямоугольных корпусах с односторонним прижимом и охлаждением («Mitsubishi», «Siemens», «Semikron» и др.) и таблеточном исполнении с двухсторонним охлаждением («Toshiba Semiconductor Group»). Модули с односторонним охлаждением выполняются в прочном пластмассовом корпусе с паяными контактами и изолированным основанием. Все электрические контакты находятся в верхней части корпуса. Отвод тепла осуществляется через основание. Типовая конструкция модуля в прямоугольном корпусе показана на рисунке 5.

Рисунок 5 - Типовая конструкция IGBT-модуля: 1 - кристалл; 2 - слой керамики; 3 - спайка; 4 - нижнее тепловыводящее основание.

Современные IGBT-модули находят сегодня широкое применение при создании неуправляемых и управляемых выпрямителей, автономных инверторов для питания двигателей постоянного и переменного тока средней мощности (см. рисунок 6.), преобразователей индукционного нагрева, сварочных аппаратов, источников бесперебойного питания, бытовой и студийной техники.

Рисунок 6 - Схема тягового привода системы ONIX 3000 на IGBT-транзисторах электровоза AM96 для системы электроснабжения 3 кВ.

Особую роль IGBT - модули играют в развитии железнодорожного транспорта. Применение этих перспективных приборов в тяговом преобразователе позволило повысить частоту переключения, упростить схему управления, минимизировать загрузку сети гармониками и обеспечить предельно низкие потери в обмотках трансформатора и дросселей. На российском подвижном составе модули IGBT использовались в преобразователе собственных нужд (ПСН) электровоза ЭП-200, тяговом преобразователе электропоездов «Cокол» и ЭД-6.

Впервые тяговый преобразователь на транзисторах IGBT (четырёхквадрантные регуляторы, импульсные инверторы и тормозной регулятор) применён в Европе на серийном электропоезде переменного тока промышленной частоты Heathrow Express (HEX).

Также в настоящее время IGBT-транзисторы выпускаются впаянными в силовую сборку (рисунок 7). На основе IGBT в настоящее время разрабатывается большинство силовых электронных устройств, работающих от промсетей с напряжением 220 - 380 В. Практически все крупнейшие фирмы мира, производящие электронную продукцию, развивают новые технологии IGBT и расширяют рынок этих приборов.

Рисунок 7 - Силовая сборка на основе IGBT

Выбор элементов силовой схемы полупроводниковых преобразователей с широтно-импульсным управлением (ПШИУ), выполненных на IGBT-транзисторах, осуществляется в следующей последовательности:

. Находим активную мощность на входе ПШИУ:

,

где - номинальная мощность нагрузки, или ;

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Еще статьи по теме

Разработка печатного узла электронной схемы усилителя
Проектирование современной радиоэлектронной аппаратуры невозможно без применения средств автоматизированного проектирования. Для проектирования узлов печатных плат (ПП) широкое распространение получила система Р-CAD, д ...

Передача импульсного сигнала через полосковую линию
В устройствах автоматики и цифровой техники для обработки управляющих сигналов используются прямоугольные импульсы. Учитывая тот факт, что практически любая электрическая цепь содержит реактивные элементы, параметры которых з ...

Главное меню

© 2021 / www.techsolid.ru