Praca dwustanowa półprzewodnikowych elementów mocy straty statyczne i dynamiczne.

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Praca dwustanowa półprzewodnikowych elementów mocy straty statyczne i dynamiczne."

Dariusz Wawrzyniak
8 lat temu
Przeglądów:

1 aca dwusanowa półpewodnkowych elemenów mocy say saycne dynamcne. anysoy mocy w układach enegoelekoncnych anysoy mocy pacują w układach alownków peywacy pądu sałego dwusanowo, współpacują one uądenam o mocy do 5 kva, a cęsolwość ch pełącana osąga waość 5 kh. Na pykłade anysoa bpolanego omówono pebeg sa saycnych dynamcnych (pełącana) w układach enegoelekoncnych. Say anysoów mocy pacujących dwusanowo W elemenach półpewodnkowych podcas pacy wysępują say mocy cynnej kóe powodują gane sę sukuy półpewodnkowej, co może spowodować wałe uskodene elemenów w skuek neodpowednch waunków emcnych pacy. W waunkach usalonej wymany ceplnej w układach anysoów mocy lość eneg ceplnej wydelonej w sukue półpewodnka jes ówna lośc ej eneg odpowadanej do cynnka chłodącego. Moc śedna sa anysoa, pacującego w waunkach ównowag ceplnej można okeślć ależnośc: V j V R hj a a gde: V j, V a odpowedno, śedna empeaua sukuy półpewodnkowej cynnka chłodącego, R hj-a całkowa eysancja ceplna dog sukua półpewodnka cynnk chłodący Dla apewnena właścwych emcnych waunków pacy anysoa należy spełnć waunek : V j V j max V j Va Rhj a gde: V j max maksymalna dopuscalna empeaua sukuy półpewodnkowej.

2 Waość śedną mocy sa anysoa w układe mpulsowym możemy okeślć jako: gde: Ł Ł say py pełącanu anysoa (say komuacyjne), say saycne pacy anysoa. anyso pełnąc olę peywaca pądu sałego może najdować sę w sane nasycena, łącnk pewod, lub w sane akana, łącnk ne pewod. anyso w układe wspólnego emea W. negę sa w sane pewodena nepewodena łącnka anysoowego okeślć można po wynacenu okesów pewodena nepewodena w case jednego cyklu. gde: [( ) ( )] α α w cas komuacj anysoa mocy. Rys.. eywac anysoowy obcążenem ndukcyjnym RL D w

3 3 nega sa peywaca w case pacy saycnej kóa wynos: gde: ( ) [( ) ( )]( ) W α α c α p / współcynnk wypełnena -ego cyklu pacy łącnka, p cas pebywana łącnka w sane pewodena, cas wana -ego cyklu pacy łącnka,, CW śedna moc sa obwodu kolekoowego, odpowedno dla sanu pewodena nepewodena łącnka,, BW śedna moc sa obwodu bay, odpowedno dla sanu pewodena nepewodena łącnka,, w odpowedno casy ałącana wyłącana anysoa. Śedne moce sa można apsać jako: gde: CW BW Csa Z Bsa BR C sa napęce nasycena łąca koleko - eme, B sa napęce łąca eme - baa anysoa w sane nasycena, CO pąd apoowy łąca koleko - eme, BR, BR napęce łąca eme - baa pąd bay w case wsecnej polayacj obwodu wejścowego anysoa. Say anysoa w sane nepewodena pądu kolekoowego c są pomjalne małe: C B BR ( ) α Say pewodena obwodu wejścowego anysoa są nacne dlaego uwględnamy je w saach pewodena anysoa mocy. w cw BW N α ( ) gde: N lość cykl pacy peywaca na jednoskę casu.

4 4 Dla usalonych waunków seowana peywaca: gde: p cons α cons p cęsolwość pełąceń peywaca, wedy: p ( ) ( ) α α Śedna moc sa peywaca anysoowego jes popocjonalna do współcynnka wypełnena mpulsu ne ależy od cęsolwośc pełąceń p. Say pełącana Ł chaakeyujące jawsko achodące w case many sanu pacy łącnka ależą od cęsolwośc pełąceń g, sposobu seowana obwodu wejścowego łącnka, chaakeu obcążena, pądowo napęcowych waunków pacy oa właścwośc dynamcnych anysoa. anysoy mocy pacują w gancnych waunkach pądowo napęcowych, dlaego współcynnk wmocnena pądowego waha sę od 5 do. O waośc sa pełącana łącnka decyduje chaake obcążena anysoa w case pełącana. p Rys.. ebeg pądu kolekoa c napęca koleko eme u ce anysoa podcas pełącana negę sa pełącana dla obcążena ndukcyjnego ŁL można okeślć jako: LŁ () () d u () () d ( ) w uc C C C a śedna moc sa pełącana łącnka obcążonego ndukcyjne wynos: LŁ ( ) p

5 5 W podany sposób wynacyć możemy say pełącana łącnka obcążenem eysancyjnym ŁR. Rys.3. ełącane kluca anysoowego obcążenem eysancyjnym R. ŁR d sąd: 6 ŁR o ( ) ŁR 6 ( ) p oównując say pełącana łącnka py obcążenu ndukcyjnym ŁL obcążenem eysancyjnym ŁR dochodmy do wnosku ż : ŁL 3 Ł Należy akże wspomneć ż say pełącana wysępują ówneż w pypadku włącena elemenów benych do obwodu wyjśca anysoa. Najcęssym współpacującym cłonem obwodu wyjścowego jes obcążene pojemnoścowe RCD, gde odpowedna welkość eysancj Rc mnejsa wpływ pądu oładowana kondensaoa k na say anysoa w case ałącana. Rys.4. ełącane anysoa obcążenem pojemnoścowym RCD dla dynamcnych sanów pacy.

6 6 ebeg pądu kolekoa c napęca koleko eme ce można opsać jako: ce c c C c Sąd enega sa py wyłącanu anysoa ŁCwył, wynos: ŁCwy () () ce c d C d ŁCwy 4C nega sa pełącana wynos: ŁC ŁCwy ŁCal Moc sa pełącana dla układu wynos: ŁC p Zasosowane cłonu RCD mnejsa say wyłącana łącnka kosem mnejsena maksymalnej cęsolwośc pełącana p, kóą oganca sała casowa oładowana kondensaoa τ R c C. Waość śedną mocy sa anysoa w układe mpulsowym możemy okeślć jako: Ł gde: Ł say py pełącanu (komuacyjne) say saycne pacy anysoa.

7 7 Rys.5. Zależność mocy sa anysoa pacującego mpulsowo dla óżnych obcążeń. Dla peywaca anysoowego w unkcj cęsolwośc pełącana dla quas usalonych waunków pacy cęsolwość gancną o wynos: L R ( ) 6 ( ) py asosowanu cłonu RCD dla obcążena ndukcyjnego: C Cęsolwość gancną umożlwa okeślene pedału cęsolwośc, dla kóego sneje konecność uwględnena w ogólnym blanse sa anysoa, sa komuacyjnych. Skuecną meodą obnżana waośc ych sa jes dołącene odpowednch sec benych w obwode wyjścowym anysoa menających chaake jego obcążena w case pełącana. Leaua J.Symańsk: Say anysoów mocy podcas pacy mpulsowej Zesyy Naukowe R K n 5/87

Podobne dokumenty

WYBRANE STANY NIEUSTALONE TRANSFORMATORA

WYBRANE STANY NIEUSTALONE TRANSFORMATORA WYBRANE STANY NIEUSTAONE TRANSFORMATORA Analę pracy ransformaora w sanach prejścowych można preprowadć w oparcu o równana dynamk. Rys. Schema deowy ransformaora jednofaowego. Onacmy kerunk prądów napęć