|
Потери в IGBT в проводящем состояниигде Icр = Ic max /k1 – максимальная амплитуда тока на входе инвертора, A; D = tр/T ≈ 0,95 – максимальная скважность; cosθ ≈ cosφ – коэффициент мощности; Uce – прямое падение напряжения на IGBT в насыщенном состоянии при Icр и Тj = 125°С (типовое значение Uce = 2,1–2,2 В). = =91,8 В; D=0,95; =2,1; =0,9. =98,1∙2,1∙ ( 0,9)= 41,5Вт. Потери IGBT при коммутации где tс(on), tс(off) – продолжительность переходных процессов по цепи коллектора IGBT на открывание tс(on) и закрывание tс(off) транзистора, с (типовое значение tс(on) = 0,3–0,4 мкс; tс(off) = 0,6–0,7 мкс); Uсс – напряжение на коллекторе IGBT, В (коммутируемое напряжение, равное напряжению звена постоянного тока для системы АИН–ШИМ); fsw – частота коммутаций ключей, Гц (частота ШИМ), обычно от 5000 до 15 000 Гц. tс(on) =120 нс; tс(off) =300 нс ; fsw =10000 Гц
= ∙ = = 0,17 Вт. Суммарные потери IGBT PQ = PSS + PSW. = 41,5+0,17= 41,67 Вт. Потери диода в проводящем состоянии где Iер ≈ Icр – максимальная амплитуда тока через обратный диод, А; Uе – прямое падение напряжения на диоде (в проводящем состоянии) при Iер, В. =91,8∙2,1∙ ( + 0,9)= 192,78∙0,21= 40,48 Вт. Потери при восстановлении запирающих свойств диода PDR = (Irr Ucc trr fsw) где Irr – амплитуда обратного тока через диод, А (Irr ≈ Iср); trr – продолжительность импульса обратного тока, с (типовое значение 0,2 мкc). = 0,125∙(91,8∙2,1∙110 10000) = 0,026 Вт. Суммарные потери диода PD = PDS + PDR. = 40,48+0,026= 40,5 Вт. Результирующие потери в IGBT с обратным диодом PT = PQ + PD = PSS + PSW + PDS + PDR . =41,67+40,5= 82,17 Вт. Найденные результирующие потери являются основой для теплового расчета инвертора, в ходе которого определяются тип и геометрические размеры необходимого охладителя, а также проверяется тепловой режим работы кристаллов IGBT и обратного диода.
Тепловой расчет инвертора. 1)Максимально допустимое переходное сопротивление (охладитель – окружающая) среда Rth(f-a), °С/Вт, в расчете на пару IGBT/FWD (транзистор/обратный диод) где Та = 45–50°С – температура охлаждающего воздуха; Тс = 90–110°С – температура теплопроводящей пластины; РT – суммарная мощность, Вт, рассеиваемая одной парой IGBT/FWD; Rth(c-f) – термическое переходное сопротивление корпус–поверхность теплопроводящей пластины модуля в расчете на одну пару IGBT/FWD, °С/Вт. ≤ – 0,2= 0,46 °С/Вт. 2)Температура кристалла IGBT, °С, определяется по формуле: Tja = Tc + PQ Rth(j-c)q, где Rth(j-c)q – термическое переходное сопротивление кристалл–корпус для IGBT части модуля, °С/Вт. При этом должно выполняться условие Tja < 125°С. =100+41,68∙0,21= 108,75 °С. 3)Температура кристалла обратного диода FWD, °С, Tjd = Tc + PDRth(j-c)d , где Rth(j-c)d – термическое переходное сопротивление кристалл–корпус для FWD части модуля, °С/Вт. Должно выполняться условие Тjd < 125°С. Если Тjd ≥ 125°С или опасно приближается к этой максимально допустимой температуре кристалла, то нужно улучшить теплоотдачу за счет использования охладителя с меньшим значением сопротивления Rth(f-a), т.е. задавшись меньшей температурой корпуса Тс. = 100+40,5∙0,47= 119,03 °С
Расчет выпрямителя. Среднее выпрямленное напряжение Ud = kc.н Uл, где kc.н – коэффициент схемы для номинальной нагрузки; kc.н = 1,35 – для мостовой трехфазной схемы; kc.н = 0,9 – для мостовой однофазной схемы. = 1,35∙380 = 513 В.
Максимальное значение среднего выпрямленного тока где n – количество пар IGBT/FWD в инверторе. = = 108,124 A. Максимальный рабочий ток диода Iνm = kcc Idm, где ксс – 1,045 для мостовой трехфазной схемы при оптимальных параметрах Г-образного LC -фильтра, установленного на выходе выпрямителя; ксс = 1,57 – для мостовой однофазной схемы. Iνm= 1,045∙108,124= 112,98 A.
Максимальное обратное напряжение диода (для мостовых схем) Uvm = kзн√2Uлkснkc + Δ Un, где кс≥ 1,1 – коэффициент допустимого повышения напряжения сети; Δ Un = 100–150 В – запас на коммутационные выбросы напряжения в звене постоянного тока. Диоды выбираются по постоянному рабочему току (не менее Ivm)и по классу напряжения (не менее Uvm /100). Uvm =1,15∙1,4∙380∙1,35∙1,1+125= 1033,52 B. По справочнику выбираем диодный модуль типа CM150DY-12H. Таблица 2
Повторяющийся импульс обратного напряжения , ≤ 1200 В. Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)... Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам... ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между... Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|