Гибридный силовой модуль
Контрольная работа - Физика
Другие контрольные работы по предмету Физика
?ремя от начала нарастания обратного тока до спада его до заданной величины (например, до пятикратного установившегося значения).
Поясните временные диаграммы мультивибратора
Мультивибратор - это генератор прямоугольных колебаний. Он представляет собой регенеративный компаратор, в котором на инвертирующий вход подается сигнал обратной связи через интегрирующую цепь RC, а опорное напряжение равно нулю.
Мультивибратор является автогенератором и работает без подачи входного сигнала. Временные диаграммы мультивибратора показаны на рис. 2. Пусть в момент t\ напряжение на выходе положительное, тогда напряжение на неинвертирующем входе тоже положительное. Оно определяется коэффициентом передачи цепи обратной связи
Напряжение с выхода, подаваемое на RC цепь, вызывает нарастание напряжения на инвертирующем входе. В момент t2, когда это напряжение превысит напряжение на неинвертирующем входе, произойдет переключение. Напряжение на выходе и на неинвертирующем входе станет отрицательным, конденсатор начнет перезаряжаться в противоположном направлении.
Выходное напряжение мультивибратора имеет частоту
где
Рисунок 2. Мультивибратор (а) и его временные диаграммы (б).
Что такое гибридный силовой модуль
При создании силовой части преобразователей полупроводниковые приборы (диоды, транзисторы, тиристоры) соединяются между собой по определенным схемам. Как альтернатива дискретным приборам и схемам с внешними по отношению к приборам соединениями, появились гибридные силовые модули, совмещающие в одном корпусе несколько силовых ключей и различные вспомогательные элементы. Применение гибридных силовых модулей упрощает конструкции преобразователей и повышает надежность их работы.
Существуют выпрямительные диодные модули, содержащие 2, 4 и 6 диодов, соединенных по схемам: два последовательно соединенных диода, однофазный мост, трехфазный мост.
По таким же схемам соединяют транзисторно-диодные ключи, содержащие IGBT-транзисторы с встречно-параллельно соединенными диодами. Эти схемы применяются в автономных инверторах, преобразующих постоянный ток в переменный, и в преобразователях. Преобразующих величину постоянного напряжения. Мощность таких модулей достигает 1000 кВт.
Для преобразователей частоты выпускаются модули, содержащие комбинацию диодного моста и моста на IGBT-транзисторах. Они выполняются на мощности до 30 кВт. Такие модули могут дополняться температурными датчиками, датчиками тока и цепями защиты.
Существуют специальные микросхемы (драйверы) предназначенные для управления силовыми ключами. Дальнейшим развитием гибридных силовых модулей является введение в них цепей управления. Модули, включающие систему управления транзисторами или тиристорами, называют интеллектуальными (IPM - Intelligent Power Modules). Обычно они имеют на входе гальваническую оптронную развязку и не требуют отдельных источников питания. Часто они содержат устройства защиты, датчики температуры, тока и др. устройства. Модульная конструкция минимизирует паразитные индуктивности в силовых цепях, благодаря чему снижаются перенапряжения и коммутационные потери.
В последнее время появились новые типы запираемых тиристоров (IGCT - Integrated Gate Commutated Thyristor). В IGCT с силовым прибором объединена схема управления (драйвер). Кроме этого в IGCT имеется интегрированный на одном кристалле с GCT обратный быстровосстанавливающийся диод. Эти приборы выпускаются на токи до 4 кА и напряжения до 5 кВ. В этих приборах возможна работа без снабберов. 1GCT целесообразно применять в преобразователях мощностью 1... 100 МВт.
Интеграция микропроцессоров и силовых модулей позволяет создавать схемы, непосредственно управляющие маломощными двигателями постоянного и переменного тока. При необходимости мощность электроприводов может быть увеличена за счет применения промежуточных драйверов и мощных силовых ключей.