Конденсаторы электротермические: Электротермические конденсаторы

Конденсаторы электротермические: Электротермические конденсаторы | Новосибирский завод конденсаторов

alexxlab | 30.12.1976 | 0 | Разное

Содержание

Электротермические конденсаторы | Новосибирский завод конденсаторов

Электротермические конденсаторы применяются при наличии на Вашем производстве индукционных нагревательных печей. С их помощью повышается коэффициент мощности электротермических установок частотой 0,5–30кГц.

Производится в климатическом исполнении для умеренного климата и для размещения внутри помещения.

Производство данного вида конденсаторов находится на стадии разработки.

Способы доставки

1. Самовывоз

Самовывоз осуществляется по адресу г. Новосибирск, ул. Часовая, д. 6.

2. Доставка ТК

Доставка осуществляется по России и ближайшему зарубежью транспортными компаниями Деловые Линии, Энергия, КИТ, ПЭК или любой другой по желанию клиента.

3. Сроки доставки

Примерные сроки доставки с момента отгрузки товара. Более точные сроки будут предоставлены менеджером.

Город	Срок доставки
Москва	От 6 дней
Новосибирск	Доставка в день заказа
Санкт-Петербург	От 9 дней
Екатеринбург	От 2-4 дней
Ростов-на-Дону	От 7 дней
Краснодар	От 6-7 дней
Воронеж	От 6 дней
Нижний Новгород	От 6 дней
Самара	От 5 дней
Челябинск	От 4-6 дней
Красноярск	От 2-3 дней
Казань	От 5 дней
Пермь	От 4 дней
Омск	От 1-2 дней
Уфа	От 4-5 дней
Другие города	Уточняйте у менеджеров

ЗАВОД ИНДУКЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ :: Конденсаторы электротермические

ЗАВОД ИНДУКЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Комплектует своë оборудование и предлагает к поставке конденсаторы отечественного или импортного производства.

1. Назначение

Конденсатор предназначен для повышения коэффициента мощности индукционных установок.

2. Краткое описание

Конденсаторы должны быть герметичными и иметь надежное защитное покрытие. Конденсаторы могут изготавливаться с датчиком давления для защиты от внутреннего давления, создаваемого газами, возникающими в результате пробоя или короткого замыкания единичных секций конденсатора.

Для исключения перегрева выводов к общим шинам должен подключаться каждый вывод. При подключении конденсаторов к общим шинам и соединении выводов конденсаторов ошиновку выполнять гибкими компенсаторами токоподводами для устранения механических нагрузок на выводы и предотвращения нарушения герметичности.

С целью уменьшения нагрева конденсаторов общие шины должны иметь систему водоохлаждения.

Для охлаждения самих конденсаторов к месту их установки должен быть организован подвод воды.

	Конденсаторы электротермические повышенной мощности КЭЭПВ-1/318,5/1-4У3 и конденсатор ЭЭВП-0,8-2,4У3.
	Техническое описание

3. Условия эксплуатации

1	Закрытое помещение.
2	Высота над уровнем моря не более 1000 м.
3	Температура окружающей среды от +5°С до +35°С (для исполнения УХЛ4).
4	Относительная влажность окружающего воздуха до 80% при температуре + 25°С (для исполнения УХЛ4).
5	Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и примесей, разрушающих изоляцию и металлы.
6	Температура охлаждающей воды от +5°С до +25°С.
7	Температура охлаждающей воды не должна быть ниже температуры окружающего воздуха в помещении более, чем на 15°С (во избежания появления росы).
8	Отсутствие в охлаждающей воде примесей, образующих осадок.

4. Требования к качеству охлаждающей воды

Конденсаторы электротермические рекомендуется охлаждать дистиллированной водой. При отсутствии дистиллированной воды требования к технической воде приведены ниже.

Требование		Содержание веществ
Жëсткость воды, не более		4 мг-экв/л
Удельное электрическое сопротивление, не менее		4000 Ом/см
Водородный показатель pH		5 – 7,5
Взвешенных веществ, не более		10 мг/л
Свободная углекислота, не более		4 мг/л
Железо общее, не более		0,2 мг/л
Хлориды, не более		10 мг/л
Аммиак, не более		4 мг/л
Нитраты, не более		3 мг/л
Примеси вызывающие корозию металлов и порчу изоляции		не допускается
Содержание масел, нефтепродуктов и смолообразующих веществ		не допускается
Остальные требования по:		ГОСТ Р 51232-98

Конденсаторы электротермические с водяным охлаждением частоты от 0,5 до 10 кГц

Каталог силовых конденсаторов Купить конденсатор

Предназначены для повышения коэффициента мощности электротермических установок частоты от 0,5 до 10 кГц и подстройки колебательного контура.

По требованию заказчика могут быть изготовлены конденсаторы с другими значениями параметров.

Типономинал	Напряжение, кВ	Мощность, квар	Частота, кГц	Емкость, мкФ	Размеры корпуса (длина х ширина х высота), мм	Высота с выводами, мм	Номер схемы	Масса, кг
ЭСПВ-0,8-0,5 У3; Т3	0,8	300	0,5	149,2	380 х 120 х 290	378	1	25
ЭСПВ-1-0,5 У3; Т3	1,0			95,5			1
ЭСПВ-1,6-0,5 У3; Т3	1,6			37,3			2
ЭСПВ-2-0,5 У3; Т3	2,0			23,87			2
ЭСПВ-0,8-1 У3; Т3	0,8	450	1,0	111,9			1
ЭСПВ-1-1 У3; Т3	1,0			71,6			1
ЭСПВ-1,6-1 У3; Т3	1,6			27,98			2
ЭСПВ-2-1 У3; Т3	2,0			17,90			2
ЭСПВ-0,4-2,4 У3; Т3	0,4	550	2,4	228,0		389	1
ЭСПВ-0,5-2,4 У3; Т3	0,5			145,9		383
ЭСПВ-0,8-2,4 У3; Т3	0,8			57,0
ЭСПВ-1-2,4 У3; Т3	1,0			36,5
ЭСПВ-1,6-2,4 У3; Т3	1,6			14,25			2
ЭСПВ-2-2,4 У3; Т3	2,0			9,12			2
ЭСПВ-0,4-4 У3; Т3	0,4	450	4,0	111,9		389	1
ЭСПВ-0,5-4 У3; Т3	0,5	550		87,5
ЭСПВ-0,8-4 У3; Т3	0,8			34,2
ЭСПВ-1-4 У3; Т3	1,0			21,88
ЭСПВ-1,6-4 У3; Т3	1,6			8,55			2
ЭСПВ-2-4 У3; Т3	2,0			5,47			2
ЭСПВ-0,4-10 У3; Т3	0,4	400	10,0	39,8			1
ЭСПВ-0,5-10 У3; Т3	0,5	650		41,4
ЭСПВ-0,8-10 У3; Т3	0,8			16,16
ЭСПВ-1-10 У3; Т3	1,0			10,35
ЭЭПВ-0,4-0,5 У3, Т3	0,4	225	0,5	448	380 х 120 х 350	438	1	30
ЭЭПВ-0,8-0,5 У3, Т3	0,8	400		198,9
ЭЭПВ-1-0,5 У3, Т3	1,0			127,3
ЭЭПВ-1,6-0,5 У3, Т3	1,6			49,7			2
ЭЭПВ-2-0,5 У3, Т3	2,0			31,8			2
ЭЭПВ-0,4-1 У3, Т3	0,4		1,0	398		449	1
ЭЭПВ-0,8-1 У3, Т3	0,8	550		136,8		443
ЭЭПВ-1-1 У3, Т3	1,0			87,5
ЭЭПВ-1,6-1 У3, Т3	1,6			34,2			2
ЭЭПВ-2-1 У3, Т3	2,0			21,88			2
ЭЭПВ-0,8-2,4 У3, Т3	0,8	850	2,4	88,1		449	1
ЭЭПВ-1-2,4 У3, Т3	1,0			56,4			1
ЭЭПВ-1,6-2,4 У3, Т3	1,6			22,02			2
ЭЭПВ-2-2,4 У3, Т3	2,0			14,09			2
ЭЭПВ-0,8-4 У3, Т3	0,8		4,0	52,8			1
ЭЭПВ-1-4 У3, Т3	1,0			33,8			1
ЭЭПВ-1,6-4 У3, Т3	1,6			13,21			2
ЭЭПВ-2-4 У3, Т3	2,0			8,46			2
ЭЭПВ-0,8-10 У3, Т3	0,8		10,0	21,14			1
ЭЭПВП-0,4-2,4 У3; Т3	0,4	250	2,4	103,6	380 х 120 х 200	299	3	16
ЭЭПВП-0,8-2,4 У3; Т3	0,8	300		31,1
ЭЭПВП-1,-2,4 У3; Т3	1,0	300		19,89
ЭЭПВП-0,4-4 У3; Т3	0,4	250	4,0	62,2
ЭЭПВП-0,8-4 У3; Т3	0,8	300	4,0	18,65
ЭЭПВП-0,4-10 У3; Т3	0,4	250	10	24,87
ЭЭПВП-0,8-10 У3; Т3	0,8	300	10	7,46

Удовлетворяют требованиям ГОСТ 18689-81 и МЭК 60110-1,2. Требуют водяного охлаждения. Система водяного охлаждения соединена с общим выводом (вывод «0») и корпусом конденсатора. Диэлектрик конденсаторов – пленочный, пропитан биоразлагаемой синтетической жидкостью.

Конденсаторы электротермические RFM

Электротермические конденсаторы RFM с водяным охлаждением от компании ZIPLIT являются эталоном надежности в сфере индукционного нагрева. Применение современных диэлектрических материалов делает данные устройства максимально защищенными от пробоя и безопасными для обслуживающего персонала.

Конденсаторы RFM позволяют значительно повысить мощность, продлить срок службы и сделать стабильной работу Ваших индукционных установок и плавильных печей.

Электротермические конденсаторы ЭЭВП, ЭСВП

Электротермические конденсаторы RFM для плавильных печей

Обозначение и характеристики конденсаторов

Максимальное возможное напряжение, подаваемое на конденсатор. Измеряется в вольтах (В).
В примере: 0.1 – 100 Вольт.

Мощность конденсатора. Измеряется в киловарах (кВАр – киловольт-ампер реактивный)
В примере: 800 кВАр.

Максимальная рабочая частота. Измеряется в герцах (Гц).
В примере: 0.3 – 300 Гц.

Производство и склад наших электротермических конденсаторов RFM

Полная таблица всех производимых моделей

RFM0.244-161.6-2.7S RFM0.65-640-10S RFM0.75-720-2.5S RFM0.8-1600-3S RFM1.3-2000-1S
RFM0.375-360-1S RFM0.65-640-20S RFM0.75-900-15S RFM0.85-1200-1S RFM1.4-1000-0.5S
RFM0.375-500-1S RFM0.65-640-30S RFM0.75-1000-0.25S RFM0.85-1400-1S RFM1.4-1000-0.7S
RFM0.375-600-1S RFM0.65-640-50S RFM0.75-1000-0.5S RFM1.0-500-1S RFM1.4-1500-0.3S
RFM0.375-750-1S RFM0.65-1000-10S RFM0.75-1000-1S RFM1.0-500-50S RFM1.4-2000-0.5S
RFM0.375-1000-1S RFM0.65-1000-20S RFM0.75-1000-1.5S RFM1.0-1000-0.5S RFM1.5-625-60S
RFM0.375-750-2S RFM0.65-1000-30S RFM0.75-1000-1.6S RFM1.0-1000-1S RFM1.5-1000-0.5S
RFM0.375-1000-2S RFM0.65-1000-100S RFM0.75-1000-2S RFM1.0-1000-2S RFM1.5-1000-1S
RFM0.375-250-2.5S RFM0.65-1200-8S RFM0.75-1000-2.5S RFM1.0-1000-10S RFM1.5-2000-0.5S
RFM0.375-500-2.5S RFM0.65-1500-8S RFM0.75-1000-3S RFM1.0-1000-20S RFM1.5-2000-2.5S
RFM0.375-750-2.5S RFM0.65-1500-8SB RFM0.75-1000-4S RFM1.0-1000-50S RFM1.6-2000-0.3S
RFM0.375-1000-2.5S RFM0.65-1500-10S RFM0.75-1000-6S RFM1.0-1500-0.3S RFM1.6-2000-0.5S
RFM0.375-1200-2.5S RFM0.65-1500-10SB RFM0.75-1000-8S RFM1.0-1500-1S RFM1.7-3000-0.5S
RFM0.375-1250-2.5S RFM0.65-1500-15S RFM0.75-1000-8SB RFM1.0-1500-2S RFM1.7-1500-0.25S
RFM0.375-1500-2.5S RFM0.75-250-2.5S RFM0.75-1000-10S RFM1.0-1500-2.5S RFM1.8-3000-1S
RFM0.375-360-4S RFM0.75-320-8S RFM0.75-1000-15S RFM1.0-1500-8S RFM2.0-2000-0.5S
RFM0.375-400-4S RFM0.75-360-1S RFM0.75-1000-20S RFM1.0-1600-1S RFM2.2-2000-0.5S
RFM0.375-500-4S RFM0.75-360-10S RFM0.75-1000-30S RFM1.0-2000-0.5S RFM2.4-2000-0.5S
RFM0.375-750-4S RFM0.75-360-30S RFM0.75-1000-40S RFM1.0-2000-1S RFM2.5-2000-0.5S
RFM0.375-640-4S RFM0.75-360-50S RFM0.75-1000-50S RFM1.2-1000-0.5S RFM2.5-3000-0.5S
RFM0.375-1000-4S RFM0.75-500-1S RFM0.75-1000-100S RFM1.2-1000-1S RFM2.8-2000-0.3S
RFM0.375-1500-4S RFM0.75-500-2.5S RFM0.75-1200-1S RFM1.2-1000-10S RFM3.0-3000-1S
RFM0.375-500-8S RFM0.75-560-4S RFM0.75-1200-8S RFM1.2-1000-20S
RFM0.375-640-8S RFM0.75-560-10S RFM0.75-1250-2.5S RFM1.2-1200-0.65S
RFM0.375-750-8S RFM0.75-560-25S RFM0.75-1500-1S RFM1.2-1200-0.7S
RFM0.375-1000-8S RFM0.75-600-15S RFM0.75-1500-1.5S RFM1.2-1250-0.65S
RFM0.375-1500-8S RFM0.75-640-4S RFM0.75-1500-1.6S RFM1.2-1400-0.7S
RFM0.5-240-0.5S RFM0.75-640-8S RFM0.75-1500-2.5S RFM1.2-1500-0.5S
RFM0.5-500-0.5S RFM0.75-640-8SB RFM0.75-1500-2.5S RFM1.2-1500-1.5S
RFM0.5-750-15S RFM0.75-640-10S RFM0.75-1500-4S RFM1.2-1500-2S
RFM0.5-1000-0.5S RFM0.75-640-15S RFM0.75-1500-6S RFM1.2-1500-2.5S
RFM0.5-1000-1S RFM0.75-640-20S RFM0.75-1500-8S RFM1.2-1650-0.35S
RFM0.5-1000-2.5S RFM0.75-640-30S RFM0.75-1700-4S RFM1.2-1920-1S
RFM0.6-640-10S RFM0.75-640-40S RFM0.75-2000-0.5S RFM1.2-2000-0.5S
RFM0.6-640-20S RFM0.75-640-50S RFM0.75-2000-1S RFM1.2-2000-1S
RFM0.6-640-30S RFM0.75-640-100S RFM0.75-2000-2.5S RFM1.2-2000-2S
RFM 0.6-600-44S RFM0.75-720-1S RFM0.75-2000-3S RFM1.2-2000-3S
RFM0.6-640-50S RFM0.75-750-0.5S RFM0.75-2000-8S RFM1.2-2200-0.65S
RFM0.6-1000-10S RFM0.75-750-2S RFM0.8-600-1.2S RFM1.2-2400-0.7S
RFM0.65-560-100S RFM0.75-750-2.5S RFM0.8-1000-3S RFM1.3-2000-0.7S
Применение конденсаторов RFM
Электротермические конденсаторы RFM нашли широкое применение в индукционных плавильных установках (тиристорных тигельных плавильных печах). В составе конденсаторной батареи они являются частью колебательного контура печи и служат источником реактивной мощности.
В сетях промышленных предприятий конденсаторные установки могут выполнять различные функции (создание симметричного режима, регулирование напряжения и т.д.), но основным их назначением является компенсация реактивной мощности.
Охлаждение
При высокой нагрузке данный тип конденсаторов имеет высокую рабочую температуру. Для обеспечения стабильной работы используется водяное охлаждение. На устройстве располагается два фитинга для подключения магистрали воды от станции охлаждения. Зачастую такая станция охлаждает сразу весь плавильный комплекс, включая конденсаторную батарею.
Подключение
Подключение к питанию, как конденсаторов, так и всей конденсаторной батареи производится с помощью медных шин определенного размера и сечения.
Преимущества наших конденсаторов RFM перед ЭСВК, ЭСПВ, ЭЭВК, ЭЭВП, ЭЭПВ, ЭЭПВП
Емкость наших конденсаторов RFM значительно больше любых других отечественных конденсаторов. Благодаря этому возможна замена нескольких старых конденсаторов одним RFM. В некоторых случаях один конденсатор RFM может заменить всю конденсаторную батарею из ЭСВК.
Для конденсаторов ЭСВК и подобных срок службы составляет 3 года. Для RFM мы можем гарантировать срок службы не менее 5 лет при условии правильной транспортировки, хранении, подключении, эксплуатации и своевременном обслуживании.
Наш центральный склад готов обеспечить вас нужным количеством конденсаторов в самый короткий срок. Доставка осуществляется самолетом!
Схема подключения конденсаторов
Один конденсатор RFM состоит из нескольких банок, каждая из которых имеет свою емкость. Банка имеет собственный вывод на корпусе конденсатора. Конденсатор подключается параллельно и позволяет подключить необходимое количество банок для набора общей емкости всего конденсатора.
На схеме: вывод №1 является общим. Количество выводов от №2 до N у каждого конденсатора свое. В случае с конденсатором, имеющим выводы 2, 3, 4, 5 и емкость одной банки 10мкФ, можно набрать различную общую мощность: 10мкФ, 20мкФ, 30мкФ и 40мкФ.
Сертификаты качества и гарантия
Конденсаторы электротермические: ЭЭВП, ЭЭПВ, ЭЭПВП, КЭЭПВ
Конденсаторы ЭЭВП, ЭЭПВ, ЭЭПВП с чистопленочным диэлектриком предназначены для повышения коэффициента мощности электротермических установок частотой от 0,5 до 10 кГц.
Конденсатор ЭЭВП-0,8-0,5 У3
Конденсатор ЭЭВП-1-0,5 У3
Конденсатор ЭЭВП-1,6-0,5 У3
Конденсатор ЭЭВП-2-0,5 У3
Конденсатор ЭЭВП-0,8-1 У3
Конденсатор ЭЭВП-1-1 У3
Конденсатор ЭЭВП-1,6-1 У3
Конденсатор ЭЭВП-2-1 У3
Конденсатор ЭЭВП-0,5-2,4 У3
Конденсатор ЭЭВП-0,8-2,4 У3
Конденсатор ЭЭВП-1-2,4 У3
Конденсатор ЭЭВП-1,6-2,4 У3
Конденсатор ЭЭВП-2-2,4 У3
Конденсатор ЭЭВП-0,5-4 У3
Конденсатор ЭЭВП-0,8-4 У3
Конденсатор ЭЭВП-1-4 У3
Конденсатор ЭЭВП-1,6-4 У3
Конденсатор ЭЭВП-2-4 У3
Конденсатор ЭЭВП-0,5-10 У3
Конденсатор ЭЭВП-0,8-10 У3
Конденсатор ЭЭПВ-0,8-0,5-4У3
Конденсатор ЭЭПВ-1-0,5-4У3
Конденсатор ЭЭПВ-1,6-0,5-4У3
Конденсатор ЭЭПВ-2-0,5-4У3
Конденсатор ЭЭПВ-0,8-1-4У3
Конденсатор ЭЭПВ-1-1-4У3
Конденсатор ЭЭПВ-1,6-1-4У3
Конденсатор ЭЭПВ-2-1-4У3
Конденсатор ЭЭПВ-0,5-2,4-5У3
Конденсатор ЭЭПВ-0,8-2,4-4У3
Конденсатор ЭЭПВ-1-2,4-4У3
Конденсатор ЭЭПВ-1,6-2,4-4У3
Конденсатор ЭЭПВ-2-2,4-4У3
Конденсатор ЭЭПВ-0,5-4-5У3
Конденсатор ЭЭПВ-0,8-4-4У3
Конденсатор ЭЭПВ-1-4-4У3
Конденсатор ЭЭПВ-1,6-4-4У3
Конденсатор ЭЭПВ-2-4-4У3
Конденсатор ЭЭПВ-0,5-10-5У3
Конденсатор ЭЭПВ-0,8-10-4У3
Конденсатор ЭЭПВП-0,5-2,4-4У3
Конденсатор ЭЭПВП-0,8-2,4-4У3
Конденсатор ЭЭПВП-1-2,4-4У3
Конденсатор ЭЭПВП-0,5-4-4У3
Конденсатор ЭЭПВП-0,8-4-4У3
Конденсатор ЭЭПВП-0,5-10-4У3
Конденсатор ЭЭПВП-0,8-10-4У3

Конденсаторы КЭЭПВ с чистопленочным диэлектриком с повышенной мощностью предназначены для повышения коэффициента мощности электротермических установок частотой от 0,25 до 10 кГц.
Конденсатор КЭЭПВ-2/318/0,25-4У3
Конденсатор КЭЭПВ-2/318/0,25-2У3
Конденсатор КЭЭПВ-1/424/0,5-4У3
Конденсатор КЭЭПВ-1/424/0,5-2У3
Конденсатор КЭЭПВ-1,5/212/0,5-4У3
Конденсатор КЭЭПВ-1,5/212/0,5-2У3
Конденсатор КЭЭПВ-1,5/424/0,5-4У3
Конденсатор КЭЭПВ-1,5/424/0,5-2У3
Конденсатор КЭЭПВ-1,85/279/0,5-4У3
Конденсатор КЭЭПВ-1,85/279/0,5-2У3
Конденсатор КЭЭПВ-0,8/335/1-4У3
Конденсатор КЭЭПВ-0,8/335/1-2У3
Конденсатор КЭЭПВ-0,8/424/1-4У3
Конденсатор КЭЭПВ-0,8/424/1-2У3
Конденсатор КЭЭПВ-1/318,5/1-4У3
Конденсатор КЭЭПВ-1/318,5/1-2У3
Конденсатор КЭЭПВ-1,2/265,39/1-4У3
Конденсатор КЭЭПВ-1,2/265,39/1-2У3
Конденсатор КЭЭПВ-1,5/141,54/1-4У3
Конденсатор КЭЭПВ-1,5/141,54/1-2У3
Конденсатор КЭЭПВ-1,5 /171/1-4У3
Конденсатор КЭЭПВ-1,5 /171/1-2У3
Конденсатор КЭЭПВ-1,5/212,31/1-4У3
Конденсатор КЭЭПВ-1,5/212,31/1-2У3
Конденсатор КЭЭПВ-0,8/155,5/2,4-4У3
Конденсатор КЭЭПВ-0,8/155,5/2,4-2У3
Конденсатор КЭЭПВ-1/132,7/2,4-4У3
Конденсатор КЭЭПВ-1/132,7/2,4-2У3
Конденсатор КЭЭПВ-1,5/58,98/2,4-4У3
Конденсатор КЭЭПВ-1,5/58,98/2,4-2У3
Конденсатор КЭЭПВ-0,8/169,19/2,5-4У3
Конденсатор КЭЭПВ-0,8/169,19/2,5-2У3
Конденсатор КЭЭПВ-1,5/84,93/2,5-4У3
Конденсатор КЭЭПВ-1,5/84,93/2,5-2У3
Конденсатор КЭЭПВ-0,8/93,3/4-4У3
Конденсатор КЭЭПВ-0,8/93,3/4-2У3
Конденсатор КЭЭПВ-1/79,6/4-4У3
Конденсатор КЭЭПВ-1/79,6/4-2У3
Конденсаторы электротермические
Заголовок:
КОНДЕНСАТОРЫ ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКИЕ

Конденсаторы электротермические применяются в машиностроении, на металлургических заводах везде, где возникает необходимость использования индукционного нагрева металлов токами высокой чистоты. Индукционный нагрев металлов электротермическими конденсаторами применяется с целью закалки, проката, ковки, штамповки, плавки. Место нагрева металла в индукционных печах и электрических горнах позволило увеличить производственные мощности на предприятиях, качества изделий и всему этому способствовало развитие и усовершенствование конденсаторов. Развитие автоматизированных технологических процессы отливки и обработки металлов, увеличило производительность труда, качество продукции.
Индукционный процесс заключается в следующем, электротермические установки увеличивают коэффициент мощности с от 0,5 до 10 кГц. Корпус электротермических конденсаторов высокой частоты от 0,8 кГц и выше изготавливается из латуни. Нанесение защитного слоя покрытие на конденсаторы производится трех композиционной эпоксидной краской производства. Условия эксплуатации электротермических конденсаторов с температурой окружающего воздуха от -10 до + 45°С. Среднемесячное значение относительной влажности воздуха 95% при температуре 20°С. Атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа. Средний ресурс работы КЭ не менее 75000 ч. Общий технические показатели, габаритные размеры приведены ниже.
Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях, снижающих параметры конденсатора в недопустимых пределах. Конденсаторы соответствуют требованиям ТУ 16-95 ДАИФ.673215.101 ТУ. ТУ 16-95 ДАИФ.673215.101 Преимущества конденсаторов электротермических не происходит чрезмерного нагрева при эксплуатации, уменьшаются потери мощности, снижается старение и износ изоляции, увеличивается срок службы и надежность конденсатора.
Для компаний недра пользователей мы предлагаем сотрудничество, на поставку конденсаторов электротермических для индукционного нагрева металлов. Индукционный нагрев доменных печей связан с большим потреблением индуктивного тока, индуктором, что связанно с очень низким коэффициентом мощности установок. Для увеличения коэффициента мощности у индукционных электротермических установок компания ООО «Рос Росрезинотехника» реализует конденсаторы электротермические серий ЭЭВП, ЭЭПВ и ЭЭПВП, КЭЭПВ, ЭЭВК, ЭЭВКН, ЭЭВП, ЭЭПВ, ЭЭВКП И ЭЭПВП которые разработаны и изготовлены по международным стандартам. По вопросам приобретения электротермических конденсаторов вы можете обратится в отдел реализации готовой продукции.
Наше предложение
Наши сотрудники помогут Вам приобрести а при необходимости предоставить грамотную консультацию, ответить на все ваши вопросы касающиеся покупки, доставки, сроков выполнения заказа . При наличии заказана на приобретения конденсаторов с нестандартными характеристиками мы готовы рассмотреть возможность изготовить по индивидуальным техническим параметрам. Вся продукция сертифицирована на территории России и стран СНГ.
ЭСПВ, ЭЭПВ, ЭЭПВП Конденсаторы электротермические с водяным охлаждением
Продукция > Функциональное оборудование
Предназначены для повышения коэффициента мощности электротермических установок частоты от 0,5 до 10 кГц и подстройки колебательного контура.
По требованию заказчика могут быть изготовлены конденсаторы с другими значениями параметров.
Типономинал Напряжение,
кВ Мощность,
квар Частота,
кГц Емкость,
мкФ Размеры корпуса (длина х ширина х высота), мм Высота с
выводами, мм Номер
схемы Масса,
кг
ЭСПВ-0,8-0,5 У3; Т3 0,8 300 0,5 149,2 380 х 120 х 290 378 1 25
ЭСПВ-1-0,5 У3; Т3 1,0 95,5
ЭСПВ-1,6-0,5 У3; Т3 1,6 37,3 2
ЭСПВ-2-0,5 У3; Т3 2,0 23,87
ЭСПВ-0,8-1 У3; Т3 0,8 450 1,0 111,9 1
ЭСПВ-1-1 У3; Т3 1,0 71,6
ЭСПВ-1,6-1 У3; Т3 1,6 27,98 2
ЭСПВ-2-1 У3; Т3 2,0 17,90
ЭСПВ-0,4-2,4 У3; Т3 0,4 550 2,4 228,0 389 1
ЭСПВ-0,5-2,4 У3; Т3 0,5 145,9 383
ЭСПВ-0,8-2,4 У3; Т3 0,8 57,0
ЭСПВ-1-2,4 У3; Т3 1,0 36,5
ЭСПВ-1,6-2,4 У3; Т3 1,6 14,25 2
ЭСПВ-2-2,4 У3; Т3 2,0 9,12
ЭСПВ-0,4-4 У3; Т3 0,4 450 4,0 111,9 389 1
ЭСПВ-0,5-4 У3; Т3 0,5 550 87,5
ЭСПВ-0,8-4 У3; Т3 0,8 34,2
ЭСПВ-1-4 У3; Т3 1,0 21,88
ЭСПВ-1,6-4 У3; Т3 1,6 8,55 2
ЭСПВ-2-4 У3; Т3 2,0 5,47
ЭСПВ-0,4-10 У3; Т3 0,4 400 10,0 39,8 1
ЭСПВ-0,5-10 У3; Т3 0,5 650 41,4
ЭСПВ-0,8-10 У3; Т3 0,8 16,16
ЭСПВ-1-10 У3; Т3 1,0 10,35
ЭЭПВ-0,4-0,5 У3, Т3 0,4 225 0,5 448 380 х 120 х 350 438 1 30
ЭЭПВ-0,8-0,5 У3, Т3 0,8 400 198,9
ЭЭПВ-1-0,5 У3, Т3 1,0 127,3
ЭЭПВ-1,6-0,5 У3, Т3 1,6 49,7 2
ЭЭПВ-2-0,5 У3, Т3 2,0 31,8
ЭЭПВ-0,4-1 У3, Т3 0,4 1,0 398 449 1
ЭЭПВ-0,8-1 У3, Т3 0,8 550 136,8 443
ЭЭПВ-1-1 У3, Т3 1,0 87,5
ЭЭПВ-1,6-1 У3, Т3 1,6 34,2 2
ЭЭПВ-2-1 У3, Т3 2,0 21,88
ЭЭПВ-0,8-2,4 У3, Т3 0,8 850 2,4 88,1 449 1
ЭЭПВ-1-2,4 У3, Т3 1,0 56,4
ЭЭПВ-1,6-2,4 У3, Т3 1,6 22,02 2
ЭЭПВ-2-2,4 У3, Т3 2,0 14,09
ЭЭПВ-0,8-4 У3, Т3 0,8 4,0 52,8 1
ЭЭПВ-1-4 У3, Т3 1,0 33,8
ЭЭПВ-1,6-4 У3, Т3 1,6 13,21 2
ЭЭПВ-2-4 У3, Т3 2,0 8,46
ЭЭПВ-0,8-10 У3, Т3 0,8 10,0 21,14 1
ЭЭПВП-0,4-2,4 У3; Т3 0,4 250 2,4 103,6 380 х 120 х 200 299 3 16
ЭЭПВП-0,8-2,4 У3; Т3 0,8 300 31,1
ЭЭПВП-1,-2,4 У3; Т3 1,0 19,89
ЭЭПВП-0,4-4 У3; Т3 0,4 250 4,0 62,2
ЭЭПВП-0,8-4 У3; Т3 0,8 300 18,65
ЭЭПВП-0,4-10 У3; Т3 0,4 250 10 24,87
ЭЭПВП-0,8-10 У3; Т3 0,8 300 7,46
Удовлетворяют требованиям ГОСТ 18689-81 и МЭК 60110-1,2. Требуют водяного охлаждения. Система водяного охлаждения соединена с общим выводом (вывод «0») и корпусом конденсатора. Диэлектрик конденсаторов – пленочный, пропитан биоразлагаемой синтетической жидкостью.

Сделать заказ и запросить дополнительную информацию по ЭСПВ, ЭЭПВ, ЭЭПВП Конденсаторы электротермические с водяным охлаждением Вы можете здесь.
Назад
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
IML: Исследование: Предыдущее исследование: Электротермический фильтр
Около
Ранее микротермические конструкции использовались для датчиков массового расхода, преобразователей среднеквадратичного значения в постоянное, инфракрасных датчиков и т. Д. В этих приложениях используются преимущества таких структур, как низкая теплопроводность для эффективного измерения температуры и большая тепловая емкость для фильтрации низких частот. Как правило, микрообработанные структуры могут дать эти желаемые характеристики, реализованные с помощью процессов, совместимых с ИС, при небольшом размере.Мы продемонстрировали применение фильтров микромашинной электротермической структуры в диапазоне звуковых частот со схемой управления. В общем, электрические фильтры звукового диапазона были разработаны с использованием технологии Gm-C или переключаемых конденсаторов. Однако у них есть недостатки. Фильтры Gm-C требуют больших конденсаторов и трансформаторов с низким коэффициентом усиления, в то время как фильтры с переключаемыми конденсаторами обычно имеют высокий переключающий шум и эффекты наложения спектров. Благодаря использованию большой эффективной постоянной времени, которая может быть получена в температурной области, реализация фильтров диапазона звуковых частот становится намного проще и проще.Демонстрируются результаты испытаний изготовленных электротермических структур и фильтров, после чего обсуждается конструкция фильтра звуковой частоты с использованием микромашинных электротермических структур.
Изготовленная электротермическая структура Принципы работы электротермического фильтра и типовая частотная характеристика электротермической структуры
Изготовлены, испытаны и настроены электротермические фильтры нижних частот и полосовой фильтр от 30 Гц до 300 Гц.Было показано, что электротермические фильтры могут быть реализованы в диапазоне звуковых частот (от 100 Гц до 10 кГц) при использовании материалов с TCR более 2% K-1 для резисторов в тепловой структуре. Эти электротермические фильтры могут быть применены в приложениях звуковых полосовых фильтров, таких как реализация моделей базилярных мембран и петлевых фильтров в методике автоматической адаптации.
Частотная характеристика электротермического полосового фильтра 2-го порядка
Оптимизация конструкции инверторов с мягким переключением гибридных коммутаторов с использованием многомасштабного электротермического моделирования
IEEE Trans Power Electron.Авторская рукопись; доступно в PMC 2019 24 сентября.
Опубликован в окончательной редакции как:
PMCID: PMC6758566
NIHMSID: NIHMS1526128
и
Джон Рейхл, Отдел электротехники и вычислительной техники Брэдли, Центр энергетической электроники будущего, Технологический институт Вирджинии, Blacksburg, VA 24060 USA, а также с Национальным институтом стандартов и технологий, отдел полупроводниковой электроники, Gaitherburg, MD 20899 USA.
Джон Райхл
Брэдли, Департамент электротехники и вычислительной техники, Центр энергетической электроники будущего, Технологический институт Вирджинии, Блэксбург, Вирджиния 24060 США, а также Национальный институт стандартов и технологий, Отдел полупроводниковой электроники, Гейтербург, Мэриленд 20899 США.
Jih-Sheng Lai
Национальный институт стандартов и технологий, Отдел полупроводниковой электроники, Гейтербург, Мэриленд 20899 США.
Abstract
Представлен подход многомасштабного электротермического моделирования для оптимизации конструкции гибридного инвертора с мягким переключением с использованием библиотеки динамических моделей электротермических компонентов, параметризованных с точки зрения электрических, структурных и материальных свойств. Отдельная область устройства, демпфирующий конденсатор и синхронизация управления затвором используются для минимизации общих потерь модуля инвертора с мягким переключением с учетом конструктивных ограничений, включая общую площадь устройства и минимальное время включения.Предлагаемый многомасштабный подход к электротермическому моделированию позволяет учесть большое количество параметрических исследований с участием нескольких проектных переменных, что значительно сокращает время моделирования. Затем оптимизированный дизайн сравнивается и противопоставляется уже существующему проекту Virginia Tech Freedom Car Project с использованием модуля поколения II. Будет показано, что предлагаемый подход улучшает исходный проект на 16% по потерям и снижает требования к охлаждению на 42%. Также предоставляется проверка моделей электрических и тепловых устройств по результатам измерений.
Ключевые слова -: Электротермические эффекты, инверторы, оптимизация
I. ВВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЧЕСКОЕ моделирование электрических и тепловых характеристик схем силовой электроники в одном и том же моделировании привело к серьезным проблемам в отношении скорости моделирования и сходимости. Причина в том, что электрические характеристики цепей силовой электроники требуют очень малых постоянных времени ( < 1 μ с), чтобы фиксировать поведение переключения схемы, в то время как тепловая постоянная времени обычно требует очень больших постоянных времени (> 1 s) для достижения теплового устойчивого состояния.Это представляет собой серьезную проблему, если электротермическое моделирование должно использоваться для параметрической оценки нескольких проектных переменных с множеством проектных ограничений для оптимизации проекта. Разделение тепловой и электрической модели во время параметрической оценки необходимо без потери тепловых эффектов зависящих от температуры электрических параметров. Для этого предлагается «многомасштабный» электротермический подход.
В этой статье описывается процесс многомасштабного моделирования с использованием электротермического моделирования, которое можно использовать для оптимизации конструкции гибридного инвертора с мягким переключением, используя библиотеку динамических моделей электротермических компонентов, параметризованных с точки зрения электрических, структурных и материальных свойств.Процесс многомасштабного электротермического моделирования позволяет моделировать большое количество параметрических исследований, включающих несколько проектных переменных, при значительном сокращении времени моделирования. По сравнению с традиционным электротермическим моделированием, где рассчитываются только температуры перехода предварительно определенных конструкций, в методе многомасштабного моделирования, предложенном в этой статье, используется электротермическое моделирование, чтобы гарантировать оптимальную конструкцию, тем самым действительно сводя к минимуму требования к охлаждению и повышая надежность устройства.
Используя предложенный многомасштабный электротермический подход, представлена пошаговая оптимизация конструкции двухзвенного магнитного гибридного инвертора с мягкой коммутацией. Во-первых, применение гибридного инвертора с программным переключением описано в Разделе III. Далее, модели электротермических устройств, используемых в многомасштабном электротермическом подходе, описаны вместе с проверкой модели в Разделе IV. Процедура оптимизации конструкции гибридного инвертора с мягким переключением с использованием подхода многомасштабного электротермического моделирования представлена в разделе V.В разделе VI сравниваются два дизайна. В одной конструкции используется многомасштабный электротермический подход, описанный в разделе V, а в другой – уже существующая конструкция из проекта Virginia Tech Freedom Car Project с использованием модуля поколения II. Наконец, в разделе VII выполняется полное электротермическое моделирование всего инвертора с мягким переключением.
II. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
A. Электротермическая модель – электрическая
Наиболее широко используемый метод для реализации моделей электрических устройств – это использование справочных таблиц или подгонок кривых на основе оценок потерь, полученных из технических данных устройства [1] – [4].Однако при использовании справочных таблиц устройства для определения потерь переключения имеющиеся кривые энергии уже были усреднены за цикл переключения при определенных условиях испытаний, таких как сопротивление привода затвора и напряжение. Этого может быть достаточно, если модель устройства используется таким же образом, как приложение аппаратного переключения. Однако кривые энергии недействительны для условий, в которых методы мягкого переключения или методы синхронизации управления затвором используются для уменьшения потерь при переключении.
Электрическая часть электротермических моделей, предлагаемых в этой статье, основана на физических моделях самонагревающихся электрических устройств, разработанных авторами в [5] и [6], с соответствующими температурно-зависимыми параметрами устройства, извлеченными с использованием процедур изложено в [7].Физические модели поддаются оптимизации конструкции, поскольку параметры устройства, такие как площадь кристалла, доступны для параметрического исследования, как предложено авторами в [8].
B. Электротермическая модель – тепловая
Тепловые модели на основе ряда Фурье, предложенные в [9] – [13], параметризованы с точки зрения структурных свойств и свойств материала, но действительны только для 1-D или 2-D конфигураций с одним кристаллом, где есть только один источник тепла.
В [14] – [16] рассматривается трехмерная тепловая модель на основе ряда Фурье с несколькими источниками тепла и несколькими слоями с разной площадью поперечного сечения.Этот метод не является полным аналитическим решением уравнения теплопроводности и по-прежнему полагается на некоторое численное решение для определения коэффициентов Фурье.
Наиболее широко используемый метод теплового моделирования многокристальных силовых модулей включает в себя подгонку кривых сетей ячеек Foster RC к кривым тепловых переходных процессов, предоставленным поставщиком термических решателей или решающих программ с трехмерным методом конечных элементов (FEM), таких как Kojima et al. al. [17] – [20]. Этот метод точно описывает трехмерный модуль и сильную тепловую связь между чипами, но требует полного трехмерного МКЭ и извлечения модели для любой новой конфигурации модуля, что приводит к дополнительному этапу синтеза модели.
В этой статье предлагается использовать методы конечных разностей (FDM), предложенные авторами этой работы [21], которые предлагают наибольшую гибкость в представлении моделей тепловых компонентов, параметризованных с точки зрения структурных свойств и свойств материала, которые могут точно отображать от кристалла до кристалла. Тепловая муфта чипа для любой геометрии и размера.
C. Мультимасштабные электротермические симуляции
Есть много методов для проведения электротермических симуляций. Моделирование на основе средних потерь мощности, предложенное авторами [22] и [23], отделяет мгновенную мощность от тепловой модели путем усреднения мгновенной мощности по циклу переключения.Этот метод представляет собой «многомасштабный» подход, в котором мгновенная мощность из отдельного анализа с малым масштабом времени усредняется и используется с моделью теплового моделирования с гораздо большим временным шагом моделирования. Однако средние рассеиваемые потери получают с помощью методов таблицы и справочной таблицы. Таким образом, не существует способа воспроизведения мгновенной температуры перехода в цикле переключения.
Предлагается моделирование на основе мгновенных потерь мощности, которые учитывают как малые временные шаги ( < 1 μ с), необходимые для электрических коммутационных устройств, так и более длинные временные шаги, необходимые для теплового переходного процесса (> 100 мс). в [24] и [25].Итерационные подходы требуются для достижения устойчивого теплового состояния. Эти методы непрактичны для запуска нескольких симуляций для параметрической оценки. Основная проблема – скорость моделирования. Если рассматривать только краткосрочные эффекты высокой рассеиваемой мощности, такие как состояние короткого замыкания [26] и [27], уместно моделирование на основе мгновенных потерь мощности.
Авторы в [28] используют многомасштабный подход для запуска электрического моделирования отдельно от инструмента трехмерного теплового моделирования FEM с помощью параллельных вычислений.Однако этот подход не подходит для оптимизации дизайна. Невозможно связать инструмент трехмерного анализа методом конечных элементов с электрическим моделированием, где мгновенная рассеиваемая мощность является динамическим тепловым потоком.
Многомасштабный электротермический подход, предложенный в этой статье, использует моделирование на основе мгновенной мощности для определения проектных переменных, которые приводят к минимизации общих потерь устройства при определенных конструктивных ограничениях. Затем моделирование на основе средней мощности используется для определения коэффициентов охлаждающей конвекции, чтобы поддерживать максимальные температуры перехода на уровне рабочей температуры, принятой во время оптимизации конструкции.Наконец, полное электротермическое моделирование с использованием начальных условий из моделирования на основе средней мощности запускается для оценки и проверки проектных характеристик, таких как мгновенные температуры перехода устройства в цикле переключения.
III. ПРИМЕНЕНИЕ
A. Схема инвертора
показывает схему инвертора с мягкой коммутацией и магнитной парой, использующую гибридный переключатель [29]. Гибридный переключатель состоит из полевого МОП-транзистора, подключенного параллельно биполярному транзистору с изолированным затвором (IGBT).Идея гибридного переключателя в инверторе с мягким переключением заключается в том, чтобы полевой МОП-транзистор проводил в начале цикла линии инвертора, когда ток ниже, а БТИЗ должен проводить более высокие токи в цикле инвертора.
Фазовая ветвь инвертора с мягкой коммутацией магнитно-связанного типа.
Назначение связанного магнита состоит в том, чтобы облегчить действие мягкого переключения через вспомогательный переключатель путем накопления энергии в индуктивности рассеяния трансформатора, которая резонирует с емкостью на главном переключателе, выравнивая гибридный переключатель с нулевым напряжением до включение, приводящее к переключению при нулевом напряжении (ZVS).Для решения проблемы сброса тока намагничивания используется двухзвенный магнитный подход [30]. Для включения гибридного переключателя в момент, когда обнаруживается, что напряжение на переключателе равно нулю, принята схема с изменяемой синхронизацией [31].
Ссылаясь на, каждый модуль содержит основные переключающие элементы схемы инвертора, составленные из IGBT Q ₁ и Q ₂, работающих параллельно с полевыми МОП-транзисторами M ₁ и M ₂ соответственно.Включены также диоды свободного хода для основных переключающих элементов, обозначенные соответственно D ₁ и D ₂. Помимо основных переключающих элементов, вспомогательные БТИЗ Q _{x 1} и Q _{x 2} и вспомогательные диоды D _{x 3} и D также включены в каждый модуль.
B. Упаковка
В каждом модуле используется технология прямого соединения меди (DBC), при которой медь напрямую соединяется с керамической подложкой, такой как нитрид алюминия, AlN.показывает модуль, составляющий схему инвертора для модуля поколения II.
Компоненты модуля мягкой коммутации поколения II.
Желательно иметь компактную тепловую модель, параметризованную с точки зрения структурных свойств и свойств материала. показывает информацию о материалах для каждого слоя DBC.
ТАБЛИЦА I
ПАРАМЕТРЫ ТЕРМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ УСТРОЙСТВА
Дж / г · К) 9028 9028 9028 0,02
Материал
единиц Теплопроводность
(Вт / (см · К)) Плотность
(г / см ^{3
9)} Толщина
(см)
Кремний 1.56 2,33 0,71 0,0275
AlN 2,17 3,24 1,05 0,0635
Медь 0,57 8,17 0,16 0,162
IV. РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОТЕРМАЛЬНОЙ МОДЕЛИ
A. Проверка электротермической модели – электрическая
Электрические модели, используемые в этой статье, основаны на физических электрических моделях, доступных в симуляторе схем SABRE.Модель IGBT основана на модели, разработанной Хефнером [5]. Модели диодов основаны на модели, развитой в [32]. Модель MOSFET основана на модели, разработанной в [33] и [34], где модель внутреннего MOSFET в рамках модели Hefner IGBT была модифицирована для устройства CoolMOS.
показывает базовые устройства, которые используются для характеристики устройств в модуле поколения II, показанном на. Параметры модели устройства извлекаются по температуре из базовых устройств и масштабируются с использованием параметра масштабирования площади кристалла, a _ref, чтобы соответствовать фактическим площадям кристалла, используемым в модуле поколения II.Площадь полевого МОП-транзистора для модуля поколения II составляет 1,14 см ². Основная площадь IGBT составляет 2,88 см ², а площадь вспомогательной IGBT составляет 1,16 см ². Площадь кремниевого диода 1,7 см ².
ТАБЛИЦА II
ОПОРНЫЕ ЧИПЫ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
Чип Рейтинг Номер детали
CMBT 600DY 9028 9028 CMBT 600DY 9028 9028 9028 600 В, 60 А SDB06S60
Si PiN диод 600 В, 150 А CM300DY-12NF
Полученные модели устройств IGBT и MOSFET связаны параллельно и представляют гибридный переключатель смоделированные характеристики в открытом состоянии сравнивались с результатами измерений, показанными на рис.
Характеристика включенного состояния гибридного переключателя в зависимости от измерения.
Также показаны отдельные характеристики включенного состояния IGBT и MOSFET вместе с результирующим комбинированным гибридным переключателем. Согласие хорошее, что указывает на то, что масштабирование устройства с использованием параметра эталонной площади кристалла является допустимой процедурой. Это позволяет проводить параметрическое исследование без необходимости проверять новые устройства во время каждой параметрической оценки в процессе оптимизации конструкции.
Характеристики диода в открытом состоянии и обратного восстановления по сравнению с измерениями показаны на.Модель включенного диода точно фиксирует включенное состояние диода в зависимости от температуры. Характеристика обратного восстановления показывает хорошее согласие для двух разных уровней тока.
(a) Характеристики прямого напряжения диода в зависимости от измерения. (б) Характеристика переключения диодов в зависимости от измерения.
Характеристика переключения, сравнивающая модель гибридного переключателя с измерением, работающим в условиях мягкого переключения при включении и характеристика выключения отдельного IGBT при двух разных уровнях тока, показаны на рис.Напряжение гибридного переключающего устройства ( В, , _CE) вместе с током трансформатора ( I _LR) и напряжением затвора устройства ( В, _GE) показано в. Паразитная паразитная индуктивность корпуса, ответственная за выброс напряжения при выключении, была измерена как 21 нГн и включена в модель. Для управления затвором IGBT использовалось сопротивление привода затвора 6,7 Ом. Потери при выключении IGBT – это то, что вызывает потери переключения гибридного переключающего инвертора из-за хорошо известного «хвостового тока» выключения IGBT, который показан на рис.
(a) Характеристика переключения гибридного устройства в зависимости от измерения. (б) Выключение БТИЗ по сравнению с измерением.
B. Проверка электротермической модели – тепловая
Тепловая модель FDM для модуля поколения II проверяется на основе данных измерений, полученных в результате недавно разработанного высокоскоростного двухчипового температурно-чувствительного параметра (TSP) переходных процессов. Используя пороговое напряжение устройства в качестве зависящего от времени TSP, тепловой переходный процесс отдельного устройства, наряду с эффектом тепловой связи между соседними устройствами, использующими общие (DBC) подложки, можно изучить в различных условиях импульсного питания.Подробности этой процедуры, разработанной авторами в данной работе, можно найти в [21].
Ссылаясь на ссылки на микросхемы в, показывает измеренные температуры перехода, полученные из измерения TSP, в сравнении с предсказанием тепловой модели FDM для различной длительности импульса 100 Вт для Qx 1. Среднеквадратичная ошибка (rmse) отображается для каждой мощности. состояние. Части кривых как для нагрева, так и для охлаждения показывают хорошее совпадение, что подтверждает достоверность всего DBC в различных условиях.
Qx 1 измеренный переходный нагрев в сравнении с имитацией.
показывает трехмерное моделирование переходных процессов FEM для каждого слоя в пределах DBC и сравнивается с тепловой моделью FDM. суммирует среднеквадратичное значение температур в верхней части каждого слоя в переходных и установившихся условиях между предложенной моделью FDM и анализом FEM. Ошибки малы, подтверждая, что плотность сетки предлагаемой модели FDM является адекватной. Причина, по которой среднеквадратичное отклонение меньше при сравнении модели FDM с анализом FEM по сравнению с TSP, заключается в том, что свойства материала между FDM и FEM сохранялись одинаковыми.Невозможно узнать фактические тепловые свойства фактически измеренного модуля и, следовательно, большую среднеквадратичную ошибку, как показано на рис.
Модель FDM в сравнении с 3-D FEM.
ТАБЛИЦА III
RMS ОШИБКА ПЕРЕХОДНАЯ И СТАБИЛЬНАЯ СКОРОСТЬ FDM В ОТНОШЕНИИ FEM
9028 9028 9028 9028 9028 9028 9028 Silicon пластина-верх
Layer Переходная RMS ошибка Стабильная RMS ошибка
Припой 0,2026 0.0325
Медь 0,2013 0,0305
ALN 0,2003 0,0314
Медь 0,1924 0,03902 0,1821 0,0339
Пластина медная 0,0994 0,2357
V.ПРОЦЕДУРА ОПТИМИЗАЦИИ КОНСТРУКЦИИ
A. Проблема проектирования
Целью проектирования является минимизация общих потерь в устройстве и требований к охлаждению инвертора с мягкой коммутацией с магнитной связью. Это достигается за счет использования площади кристалла IGBT, MOSFET и диода вместе с демпфирующим конденсатором отключения для минимизации общей проводимости и потерь при переключении. За счет сведения к минимуму общих потерь устройства, тепло, которое необходимо отводить от охлаждающего устройства, и, следовательно, коэффициент конвекции были минимизированы.
Переменные конструкции, учитываемые для оптимальной конструкции модуля мягкой коммутации, показаны на. Есть четыре независимых переменных и две зависимые переменные. Две зависимые переменные определяются двумя конструктивными ограничениями: минимальным временем работы устройства и конструктивными ограничениями максимальной площади кристалла. показаны исходные данные для конструкции инвертора с плавным переключением, рассматриваемой в этой статье.
ТАБЛИЦА IV
9028 9028 утечка первичной обмотки
Переменная конструкции Независимая переменная Обозначение
Площадь кристалла кристалла IGBT Да A Да A _м
Площадь диодного кристалла Нет A _диод
Резонансный конденсатор C 9028 Резонансный конденсатор Нет L lk – pri
Коэффициент конвекции Да h _c
902 902 902 902 902 Символ Значение Напряжение на шине В _{пост. Тока} 280 В Мощность Мощность 61 кВт Коэффициент мощности pf 028883 Выходное напряжение В _выход 80 В _{среднеквадратичное значение} Площадь кристалла вспомогательной IGBT-микросхемы A _{Частота синусоидального треугольника SPWM f _sw 20 кГц Рабочая температура перехода T _{рабочая} 90 ° C индуктивность индуктивность _M293 μ H Общая площадь устройства A _max 5.72 см ² Первичные витки для связанных магнитов N ₁ 14 Вторичные витки для связанных магнетиков N температура Tα 30 ° C
B. Подход к многомасштабному электротермическому моделированию
Предлагается многомасштабный подход к электротермическому моделированию для выполнения процедуры оптимизации проекта, который показан в.Три отдельных моделирования, обозначенные как Loop 1, Loop 2 и Loop 3 in, используются для расчета потерь проводимости, потерь переключения и пиковых температур перехода устройства, соответственно. Каждое моделирование основано на схеме пониженного порядка, так что можно быстро выполнить несколько параметрических оценок. Например, для расчета потерь проводимости в контуре 1 не требуется работа моделей устройств с полной широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), и, наоборот, при расчете потерь на переключение в контуре 2 необходимо учитывать только потери при выключении, поскольку потери при включении приблизительно равны нулю. за счет мягкого переключения.
Процесс оптимизации гибридного переключателя инвертора с мягким переключением.
Проблема проектирования начинается с определения рабочей температуры, T _{рабочая}. Эта температура определяется как желаемая рабочая температура перехода устройств, определенная инженером по надежности. Петли 1 и 2 представляют собой моделирование на основе мгновенной мощности и используются для определения потерь проводимости и переключения в зависимости от проектных переменных с учетом проектных ограничений.Конструкция, приводящая к минимизации общих потерь в контурах 1 и 2, используется в электротермическом моделировании на основе средней мощности, контур 3, для определения коэффициента конвекции, который приводит к максимальной рабочей температуре перехода, равной заданной пользователем рабочей температуре. , T _{рабочий}. По завершении цикла 3 запускается полное электротермическое моделирование гибридного инвертора с мягким переключением, где начальные условия были определены из цикла 3.Поскольку начальные условия были установлены в контуре 3, необходим только один цикл линии инвертора для достижения как электрического, так и теплового установившегося режима экономии часов вычислительного времени. Пользователь может анализировать результаты инвертора в циклах переключения и, при необходимости, пересматривать исходную рабочую температуру и при необходимости изменять, таким образом повторяя весь процесс оптимизации снова. Детали каждого цикла обсуждаются далее.
1) Контур 1 – Расчет потерь проводимости:
Первый контур используется для расчета потерь проводимости.Площади микросхем для MOSFET, IGBT и DIODE параметрически изменяются в соответствии с заданной рабочей температурой перехода T _при. На контур 1 распространяется ограничение максимальной площади кристалла, указанное в (1). Общая площадь кристалла гибридного устройства A _max – это входные данные, установленные разработчиком. Это позволяет разработчику определить, какая часть общей площади переключателя должна состоять из IGBT, MOSFET или DIODE, чтобы привести к наименьшим общим потерям в устройстве. Общая площадь кристалла гибридного устройства A _max будет основана на общей площади кристалла, не включая вспомогательный IGBT, для модуля поколения II, равного 5.72 см ²
показывает расчетное пространство областей микросхемы IGBT и MOSFET в результате конструктивного ограничения максимальной площади кристалла. Площадь диода рассчитывается исходя из проектного пространства с использованием ограничения в (1).
Пространство для размещения микросхем IGBT и MOSFET.
При моделировании потерь проводимости используется синусоидальный источник тока, представляющий нагрузку инвертора, которая проводит через гибридный переключатель. На гибридный переключатель смещается напряжение возбуждения затвора 15 В, и измеряется напряжение в открытом состоянии v _main.Источник тока также протекает через другую модель МОП-транзистора CoolMOS параллельно с кремниевым диодом для определения напряжения в открытом состоянии, v _sync, в результате проводимости устройства во время части цикла переключения свободного колеса.
Каждое устройство представляет собой устройство с четырьмя выводами, где три вывода представляют собой традиционные электрические соединения, а четвертый вывод представляет собой тепловой зажим. Электрические клеммы имеют ток как сквозные переменные и напряжение как сквозные переменные.Термический терминал, привязанный к температуре перехода, имеет мощность как сквозную переменную и температуру как поперечную переменную. Для моделирования контура 1 тепловой терминал привязан к источнику постоянной температуры, которая равна рабочей температуре T _{рабочей}.
Результирующие напряжения в открытом состоянии при моделировании подвергаются постобработке, чтобы учесть изменение рабочего цикла, которое могло бы произойти при моделировании с широтно-импульсной модуляцией, и задаются следующим образом:
Pc − main = 12π∫0πvmain (t) Ipeaksin (ωt) [0.5 + 0,5Msin (ωt + ϕ)] dωt
(2)
Pc − free-wheel = 12π∫π2πvsync (t) Ipeaksin (ωt) [0,5−0,5Msin (ωt + ϕ)] dωt
(3 )
где I _пик – пиковый ток нагрузки, wt угол линии инвертора, M – индекс модуляции и ϕ – фазовый сдвиг из-за коэффициента мощности. Постобработка напряжений в открытом состоянии таким образом приводит к гораздо более быстрому моделированию для исследования оптимизации, поскольку переключение моделей устройств не требуется для изучения оптимальных потерь проводимости.Общие потери проводимости – это сумма (2) и (3), рассчитанная для каждой площади кристалла в пределах проектного пространства.
Pcond = (Pc − main + Pc − freewheel) | Aq, Am.
(4)
2) Контур 2 – Расчет потерь при переключении:
Мягкое переключение позволяет уменьшить потери при включении путем выравнивания главного переключателя с нулевым напряжением перед включением. Однако потери при выключении все еще могут быть значительными из-за хвоста выключения IGBT. И эти потери очень важны, особенно при более высоких температурах, когда потери, связанные с хвостом выключения IGBT, увеличиваются.Есть несколько способов уменьшить потери при выключении. Один из методов состоит в том, чтобы ввести демпфирующий конденсатор, который обеспечивает путь переменного тока, чтобы замедлить рост напряжения на аноде IGBT, что приводит к уменьшению потерь при выключении. Кроме того, поскольку используется гибридный переключатель, IGBT может быть выключен раньше, чем MOSFET, так что потери, вызванные остаточным током отключения IGBT, сведены к минимуму. Это предполагает, что МОП-транзистор имеет достаточный размер, чтобы выдерживать полную нагрузку в течение этого времени.
Имитация, состоящая только из гибридного переключателя, изначально смещается с постоянным током нагрузки в нулевой момент времени.Привод затвора для IGBT удаляется в нулевой момент времени с последующим удалением полевого МОП-транзистора после временной задержки, T _{R max}. Площадь чипа по-прежнему изменяется таким же образом, как и контур 1, и на него распространяется ограничение на максимальную площадь чипа. Кроме того, резонансный демпфирующий конденсатор c _res изменяется вместе с током нагрузки от нуля до полной нагрузки.
Мгновенные рассеиваемые мощности, определенные моделями устройств, интегрируются с течением времени, чтобы определить зависимость энергии переключения от тока нагрузки для площади кристалла и комбинации резонансных конденсаторов в пространстве проектирования.Требуемое время моделирования, t _f, может быть очень коротким ( < 4 μ с), так что все параметрические развертки, включая площадь кристалла, демпфирующий конденсатор и ток нагрузки, могут завершиться за считанные минуты. Энергия выключения для каждого моделирования определяется интегрированием во времени рассеиваемой мощности:
Eoff | Am, Aq, cres, Iload = ∫0tfp (t) dt.
(5)
Энергия выключения вычисляется в зависимости от тока нагрузки для каждой области кристалла и конфигурации резонансного конденсатора.Эти профили зависимости энергии от тока нагрузки затем подвергаются постобработке и подгоняются по кривой к полиному четвертого порядка. Затем средние рассеиваемые потери главного переключателя при работе инвертора определяются по следующему уравнению:
Psw − main | Am, AQ, cres = 12π∫0πfsw (a4 (Ipeaksinωt) 4 + a3 (Ipeaksinωt) 3 + a2 (Ipeaksinωt) 2 + a1 (Ipeaksinωt) 1 + a0) dωt
(6)
где коэффициенты a ₀ – a ₄ определяются путем подбора кривой, а I _пик – это максимальный ток нагрузки предполагаемого синусоидального тока.Интеграл в (6) вычисляется с помощью численного трапецеидального интегрирования. Суммарные коммутационные потери, включая потери, индуцированные во вспомогательном переключателе, показаны на
Pswtotal (Am, Aq, Cres) = Psw − main (Am, Aq, Cres) + Psw − aux (Cres).
(7)
Все потери, возникающие во вспомогательном переключателе, происходят из-за проводимости и возникают во время включения главного переключателя. Энергия включения вспомогательного переключателя может быть рассчитана в зависимости от тока нагрузки для каждой резонансной конфигурации конденсатора, используя (8), где резонансные соотношения получены в [30].Мощность вспомогательного переключателя вычисляется после того, как профили кривой энергии соответствуют полиномам четвертого порядка, таким же образом, как и при использовании потерь при переключении. Вспомогательное напряжение в открытом состоянии v _{s aux} определяется путем однократного моделирования прямой характеристики с использованием электротермической модели и аппроксимации кривой полиномом четвертого порядка.
Eauxon | cres, Iload = ∫t21k2VdcLrtvsaux (t) dt + ∫t32k (Iload + sin (ωrt) kVdcZr) vsaux (t) dt + ∫t43k (kVdcZrsin (cos − 1 (k − 1k)) + Irload − 1 Vdc −k) t) vsaux (t) dt
(8)
Где
t32 = 1ωrcos − 1 (k − 1k)
(12)
t43 = {LrZr [π − cos − 1 (N1N2) + (N2N1) 1− (N1N2) 2] + LrVdemin / Iomax (2+ N1N2 + N2N1)} – t21 − t32
(13)
Lr = 2L1k − pri (N2 / N11 + N2 / N1) 2.
(15)
Зависимая переменная, L _{lk – pri}, определяется из минимальных временных ограничений проектирования и должна обеспечивать достаточно времени для надлежащего резонансного перехода для достижения ZVS и достаточно времени для связанные магнитные поля для правильного сброса [30]. Этот минимум времени влияет на регулировку инвертора и должен быть сведен к минимуму. Следовательно, минимальное время включения должно быть менее 3% от периода ШИМ. Минимальное ограничение по времени проектирования было получено в [30] и дается формулой
Tonmin = (1 + N1N1 + N2) TRmax <3% 1fsw
(16)
где максимальное время сброса связанного магнита определяется выражением
TRmax = Lm + LrLmN1N1 + N2 {LrZr [π − cos − 1 (N1N2) + (N2N1) 1− (N1N2) 2] + LxVdemin / Ipaak (2 + N1N2 + N2N1)}
(17)
где L _м – индуктивность намагничивания трансформатора, а I _пик – максимальный пиковый ток нагрузки.
Для достижения этого времени сброса и сброса в каждом цикле ШИМ-переключения необходимо фиксированное время задержки выключения, равное времени сброса трансформатора, T _{R max}, между главным переключателем и вспомогательным переключателем требуется для. показывает синхронизацию привода затвора с учетом состояния сброса трансформатора. Разработчик может использовать эту задержку, чтобы уменьшить потери переключения IGBT. Если IGBT выключается одновременно с вспомогательным переключателем, потери, вызванные остаточным током выключения IGBT, могут быть минимизированы.Однако эта задержка выключения по-прежнему приводит к окну нулевого тока, аналогичному описанному в [35] для схем мягкого переключения при нулевом токе выключения. Удар хвостового тока наблюдается, если носители в IGBT не успели полностью рекомбинировать, и он больше при более узких временных интервалах T _{R max}, а также больше при более высоких температурах. показывает полную мгновенную мощность в ваттах как для IGBT, так и для MOSFET с использованием предложенной схемы синхронизации управления затвором как функцию параметрической развертки площади кристалла.
(а) Временная диаграмма привода затвора. (b) Результат моделирования контура 2.
Переменная, зависящая от индуктивности рассеяния в первичной обмотке, L _lk-pri, может быть рассчитана с использованием минимального проектного ограничения по времени. Связь является нелинейной, и для определения индуктивности рассеяния как функции резонансного конденсатора требуется метод Ньютона – Рафсона. Компромисс конструкции существует, поскольку резонансный конденсатор изменяется. Увеличение демпфирующего конденсатора, C _res, снижает потери, связанные с выпадением тока в хвостовой части IGBT, но приводит к увеличению напряжения тока во вспомогательном переключателе.Пиковый ток во вспомогательном переключателе прямо пропорционален резонансному волновому сопротивлению, Z _r, и показан ниже [30]
Iauxpeak = N2N1 + N2 (Ipeak + N2N1 + N2VdcZr).
(18)
Чтобы проиллюстрировать компромиссы при проектировании, показано соотношение индуктивности рассеяния по сравнению с резонансным конденсатором для поддержания минимального рабочего ограничения по времени, а также показан пиковый вспомогательный ток.
Первичная индуктивность рассеяния и вспомогательный ток в зависимости от резонансного конденсатора.
Видно, что необходимая резонансная катушка индуктивности становится меньше по мере увеличения резонансной емкости. Это приводит к увеличению пикового вспомогательного тока. Когда пиковый ток увеличивается во вспомогательном IGBT, устройство начинает входить в активную рабочую область, где падение напряжения значительно увеличивается. Это увеличенное падение напряжения не только увеличивает потери проводимости вспомогательного переключателя, что приводит к возможному тепловому отказу, но также снижает величину напряжения, доступного для зарядки индуктивности рассеяния, что приводит к уменьшению энергии, доступной для плавного переключения главного переключателя.
3) Контур 3 – коэффициент конвекции:
Последний цикл включает оптимизацию системы охлаждения. Поскольку она уже разработана с учетом минимальных потерь, это означает, что система охлаждения была оптимизирована, поскольку количество рассеиваемой мощности в виде тепла было минимизировано. Коэффициент конвекции, h _c, является переменной и будет регулироваться до тех пор, пока пиковая температура перехода в установившемся режиме не достигнет рабочей температуры, принятой при оптимизации конструкции, T _{при работе}.
Мощность из контура 1 и кривые энергии, сопоставленные с рассеиваемой мощностью из контура 2, усредняются за период переключения и реализуются в качестве источников питания в тепловой модели для каждого устройства. Таким образом, цикл 3 представляет собой моделирование на основе средней мощности.
Тепловые модели основаны на конечных разностях, запрограммированных на языке SABRE MAST, и параметризованы в терминах структурной геометрии и геометрии материала для любой 1-3 D конфигурации [21]. Граничное условие конвекции накладывается на нижнюю часть слоя медной опорной плиты.Предполагаемая температура жидкостного охлаждения 30 ° C. Граничное условие конвекции реализуется с помощью конечно-разностного уравнения и соединяется с нижними узлами DBC.
VI. РЕЗУЛЬТАТЫ ОПТИМИЗАЦИИ КОНСТРУКЦИИ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Суммарные потери в контурах 1 и 2 суммируются в соответствии с блок-схемой в
Ptotal (Am, Aq, Cres) = Pswtotal (Am, Aq, Cres) + Pcond (Am, Aq).
(19)
Переменные конструкции, которые минимизируют общие потери устройства при соблюдении двух проектных ограничений с использованием процедур, описанных в разделе V, кратко описаны в.
ТАБЛИЦА VI
ОПТИМИЗИРОВАННЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ
2 9035 общий расчет при оптимальном дизайне точки для площади микросхемы в зависимости от C _res, и результат, если не учитывать потери вспомогательной микросхемы. В оптимизированной конструкции с учетом вспомогательной микросхемы общие потери начинают расти при резонансной емкости конденсатора 100 нФ.Причина этого в том, что конденсатор большего размера, уменьшая потери при выключении в IGBT, приводит к большему пиковому вспомогательному току, как показано на рис. Вспомогательные потери начинают преобладать в результате принудительной проводимости активной области. Если потери на вспомогательной микросхеме не учитываются или если вспомогательная микросхема сделана достаточно большой, чтобы избежать входа в активную область работы, потери при выключении IGBT будут продолжать уменьшаться с увеличением демпфирующего конденсатора.
Полные потери в зависимости от резонансного конденсатора для двух расчетных точек.
показывает общие потери в оптимальной расчетной точке для резонансного конденсатора C _res как функцию от A _q и A _m. показывает разбивку потерь проводимости и коммутационных потерь. Результаты показывают, что если рассматривать только потерю проводимости, то IGBT хочет иметь большую площадь по сравнению с MOSFET. Это имеет смысл, поскольку R _{DS на} полевого МОП-транзистора увеличивается с температурой, а пороговое напряжение для IGBT уменьшается с температурой.Однако за потери при переключении при высокой температуре для IGBT приходится расплачиваться большим штрафом.
Полные потери в зависимости от площади кристалла ( C _res = 37,5 нФ)
Зависимость потерь проводимости от потерь при переключении ( C _res = 37,5 нФ).
показывает сравнение конструкции с базовым модулем мягкой коммутации поколения II и предлагаемой оптимизированной конструкцией. Результаты показывают улучшение общих потерь по сравнению с конструкцией текущего поколения II почти на 16%.Общая площадь микросхемы осталась прежней, но дополнительные 52 Вт были сэкономлены за счет перераспределения областей отдельных устройств. Кроме того, для базовой конструкции требовался коэффициент нагрева на 42% выше, чем в оптимизированной предлагаемой конструкции, чтобы поддерживать пиковую температуру перехода устройства, в данном случае IGBT, на рабочую температуру 90 ° C. Базовая конструкция приводит к появлению «горячей точки», поскольку на IGBT приходится больший процент потерь, что обусловливает требования к охлаждению. Предлагаемая новая конструкция лучше распределяет тепло, снижая необходимый коэффициент охлаждения.
ТАБЛИЦА VII
СРАВНЕНИЕ БАЗОВОГО ДИЗАЙНА И ПРЕДЛАГАЕМОГО ОПТИМИЗИРОВАННОГО ДИЗАЙНА
Расчетная переменная Значение
A _м 1,04 см ²
A _диод 0,1 см ²
C _res 5 nF
L _{lk – pri} 178 nH
T _{d off} 450 ns
Переменные проекта Оптимизированный Базовый уровень 2-го поколения
9028
A _M 4,56 см ² 1,14 см ²
A _Q 1 04 см ² 2,88 см ²
L _{lk – pri} 178 nH 168 nH
14 A 1,7 см ²
A _{Вспомогательный} 1,16 см ² 1,16 см ²
04 D 908 450 нс
h _c 25000 Вт / см ² / ° C 43000 Вт / см ² / ° C
IGB потери _SW 25 W 94 W
Потери IGBT P _Cond 47 W 137 W
Потери MOSFET P P 88 3 Вт 9.5 Вт
Потери MOSFET P _Cond 200 Вт 38 Вт
Потери Aux-IGBT 2 Вт 2,4 W
Потери диода 53 W
Общие потери 282 W 334 W
В базовой схеме большая часть потерь была связана с проводимостью в IGBT, но из-за тока в IGBT, потери при выключении IGBT были намного выше, чем в предложенной оптимизированной конструкции.В предлагаемой конструкции большая часть потерь связана с проводимостью полевого МОП-транзистора. А поскольку большую часть тока проводит полевой МОП-транзистор, в IGBT меньше потерь при выключении, где заметна экономия.
Поскольку результаты показывают, что требуется большая площадь кристалла MOSFET, предлагаемый многомасштабный электротермический подход может легко рассмотреть IGBT, который более оптимизирован для потерь при переключении, а не для проводимости. В этой статье использовался IGBT, который является более оптимальным для потерь проводимости и, как показывают результаты оптимизации, показывает, что существует потенциал для дальнейшей оптимизации конструкции, если рассматривается другой IGBT.Однако это выходит за рамки данной статьи. В этом документе описывается процесс оптимизации гибридного инвертора с мягким переключением с использованием электротермического моделирования, поэтому разработчик может легко рассмотреть различные технологии устройства, используя процедуры, описанные в этом документе. Также важна рабочая температура, определенная инженером по надежности. Более низкая рабочая температура приведет к большему проценту площади IGBT.
показывает переходную характеристику для температур IGBT, MOSFET и вспомогательного перехода из моделирования на основе средней мощности контура 3.Для достижения установившегося состояния требуется почти 4 с. Посредством усреднения рассеиваемой мощности за период переключения вполне разумно запускать такое долгое моделирование с полной моделью FDM. Коэффициент охлаждения был отрегулирован таким образом, чтобы пиковая температура перехода, наблюдаемая в самом горячем состоянии, в данном случае полевого МОП-транзистора, работающего в установившемся режиме, была равна рабочей температуре T _{при работе}. Как показано на рисунке, полевой МОП-транзистор проводит ток во время основного и свободного хода, о чем свидетельствует небольшое повышение температуры при охлаждении БТИЗ.показывает увеличенную температуру в установившемся режиме.
Переходный процесс контура 3.
Устойчивый отклик контура 3.
VII. ПОЛНОЕ ЭЛЕКТРОТЕРМАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
Теперь, когда оптимальная конструкция была достигнута и коэффициент конвекции был определен для поддержания рабочей температуры перехода инвертора, T _{работает}, полное электротермическое моделирование, в котором мгновенная рассеиваемая мощность и температура в пределах цикл переключения доступен для анализа.Полные модели электротермических устройств с соответствующими тепловыми сетями работают с источником синусоидального тока для представления нагрузки.
Поскольку моделирование занимает гораздо больше времени из-за необходимого небольшого временного шага для адекватного представления форм сигналов переключения, можно использовать начальные условия для приведения инвертора к установившейся температуре в течение одного линейного цикла инвертора. Это делается с использованием результатов, полученных при моделировании цикла 3. Средняя установившаяся температура определяется и используется в качестве начального условия в полном электротермическом моделировании.Это позволяет достичь установившегося состояния всего за несколько циклов инвертора ( < 100 мсек) по сравнению с моделированием цикла 3, для достижения устойчивого состояния которой требовалось 4 с моделирования.
показывает установившиеся средние температуры MOSFET и IGBT при расчетной рабочей температуре, T _{при работе}. Внутри IGBT возникают большие всплески температуры. Они представляют собой энергию, рассеиваемую при выключении IGBT. Это происходит из-за потерь на хвостовом токе, которые были минимизированы за счет временной задержки между MOSFET и IGBT.Следует отметить, что эти всплески температуры не возникают во время включения, поскольку устройства включаются в условиях переключения при нулевом напряжении.
Установившиеся температуры IGBT и MOSFET.
Чтобы наблюдать эффекты энергии, приводящие к рассеиваемой мощности в цикле переключения, показывает энергию IGBT вместе с температурой и напряжением затвора MOSFET для справки в течение одного цикла переключения. Наблюдается отсутствие увеличения энергии, возникающей при включении, что дополнительно подтверждает, что устройство работает в условиях мягкого переключения.Выключение показывает большое увеличение энергии из-за потерь, вызванных хвостом выключения, что приводит к всплескам температуры, наблюдаемым на рисунке.
Электротермические кривые в цикле переключения – IGBT.
показывает профиль энергии для полевого МОП-транзистора вместе с напряжением затвора полевого МОП-транзистора для справки в течение одного цикла переключения. Как и ожидалось, при включении нет увеличения энергии из-за ZVS. Наблюдается небольшое увеличение энергии при выключении из-за того, что полевой МОП-транзистор должен проводить ток полной нагрузки, когда полевой МОП-транзистор был выключен перед IGBT.Оба набора кривых показывают рост энергии во время проводимости.
Электротермические волны в цикле переключения – MOSFET.
Для сравнения оптимизированного и базового проектов выполняется полное электротермическое моделирование базового проекта с требуемым коэффициентом охлаждения 25 000 Вт / см ² / ° C из предложенного оптимизированного дизайна. Температуры перехода устройства для обеих конструкций нанесены на график и показаны на рис. Базовая температура IGBT намного выше, чем в предлагаемой оптимизированной конструкции, а пиковая температура приближается к превышению максимального номинального значения температуры перехода.Следовательно, для базовой конструкции потребуется лучшее охлаждение, что приведет к более высокой стоимости системы. Хотя полевой МОП-транзистор базовой конструкции работает меньше, распределение тепла в базовой конструкции плохое, поскольку все тепло рассеивается в IGBT.
Сравнение базового поколения II и оптимизированной конструкции – полностью электротермический.
VIII. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В этой статье предложен многомасштабный подход для оптимизации конструкции гибридного инвертора с мягким переключением с использованием электротермического моделирования.Мультимасштабный подход использует библиотеку динамических моделей электротермических компонентов, параметризованных с точки зрения электрических, структурных и материальных свойств, что делает возможными параметрические оценки для оптимизации конструкции.
Оптимизированная конструкция, использующая предложенный многомасштабный электротермический подход, сравнивалась с существующей конструкцией модуля мягкой коммутации из модуля автомобиля свободы поколения II от Virginia Tech. В результате потери в устройстве уменьшились на 16%, а требуемый коэффициент конвекции при охлаждении снизился на 42%.Наконец, было проведено полное электротермическое моделирование до установившегося состояния всего за один цикл линии инвертора с использованием результатов анализа контура 3 в качестве начального условия для моделирования. Это позволяет разработчику изучить как мгновенную температуру перехода, так и рассеиваемую мощность в цикле переключения в тепловом установившемся состоянии за долю времени.
В заключение, этот документ объединил воедино все аспекты электротермического моделирования, создав процесс, с помощью которого инженер может получить ценную информацию на ранней стадии проектирования.Электротермическое моделирование больше не используется только для прогнозирования температуры, а как способ дать инженеру ценные рекомендации в разумные сроки.
Информация для авторов
Джон Райхл, Отдел электротехники и вычислительной техники Брэдли, Центр энергетической электроники будущего, Технологический институт Вирджинии, Блэксбург, Вирджиния 24060, США, а также Национальный институт стандартов и технологий, Отдел полупроводниковой электроники, Гейтербург, Мэриленд 20899 СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ.
Jih-Sheng Lai, Национальный институт стандартов и технологий, Отдел полупроводниковой электроники, Гейтербург, Мэриленд 20899 США.
СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ [1] Ван Х. Х. и Хамбадконе А. М., «Аналитическая оценка потерь мощности 5-уровневого Н-моста с подключенным индуктором и последовательно подключенным Н-мостом для приложений PEBB», в Proc. Int. Конф. Power Electron. Drive Syst, Тайбэй, 2009 г., стр. 458–463. [Google Scholar] [2] Ишико М., Кондо Т., «Простой подход к динамической оценке температуры перехода IGBT в рабочих условиях ШИМ», в Proc.Power Electron. Спец. Conf, Орландо, 2007, стр. 916–920. [Google Scholar] [3] Лемменс Дж., Ванаше П. и Дризен Дж. «Оптимальное управление приводами тяговых электродвигателей при электротермических ограничениях», IEEE J. Emerg. Выбирать. Темы Power Electron, т. 2, вып. 2. С. 249–263, июнь.
2014. [Google Scholar] [4] Senturk OS, Helle L, Munk-Nielsen S, Rodriguez P и Teodorescu R, «Исследование возможностей энергопотребления на основе электротермических моделей трехуровневых NPC с IGBT прессового блока и ANPC VERSUSC для многомегаваттного ветра. турбины », IEEE Trans.Power Electron, т. 27, нет. 7. С. 3195–3206, июль.
2012. [Google Scholar] [5] Хефнер А.Р., «Моделирование IGBT буферного слоя для моделирования схем», IEEE Trans. Power Electron, т. 10, вып. 2. С. 111–123, март.
1995. [Google Scholar] [6] Хефнер А.Р. и Диболт Д.М., «Экспериментально проверенная модель IGBT, реализованная в симуляторе сабельной цепи», IEEE Trans. Power Electron, т. 9, вып. 5. С. 532–542, сентябрь.
1994. [Google Scholar] [7] Хефнер А. и Буш С. «Программное обеспечение автоматического извлечения параметров для расширенного моделирования IGBT», Proc.7-я мастерская вычисл. Power Electron, Blacksburg, 2000, стр. 10–18. [Google Scholar] [8] Duong TH, Hefner AR и Hobart KD, «Электротермическое моделирование и проектирование гибридного силового модуля Si IGBT / SiC JBS на 60 А, 4,5 кВ», в Proc. Energy Convers. Congr. Экспо, Роли, 2012 г., стр. 4274–4280. [Google Scholar] [9] Du B, Hudgins JL, Santi E, Bryant AT, Palmer PR и Mantooth HA, «Переходное электротермическое моделирование силовых полупроводниковых устройств», IEEE Trans. Power Electron, т. 25, нет. 1, стр.237–248, январь
2010. [Google Scholar] [10] Hudgins LB, Bryant AT, Santi E, and Palmer PR, «Расширенная тепловая модель для модулей IGBT», в Proc. Ind. Appl. Conf, Тампа, 2006, стр. 777–784. [Google Scholar] [11] Mawby PA, Bryant AT, Palmer PR, Santi E, and Hudgins JL, «Высокоскоростные электротермические модели для моделирования инверторов», в Proc. 25-й Int. Конф. Микроэлектрон, Белград, 2006, с. 166–173. [Google Scholar] [12] Профумо Ф, Тенкони А., Фаселли С. и Пассерини Б. «Анализ электротермического поведения многокристальных силовых модулей», в Proc.Ind. Appl. Conf, Сент-Луис, 1998 г., стр. 1031–1037. [Google Scholar] [13] Гачоверсуска Т., Хаджинс Дж., Ду Б и Санти Э., Переходное электротермическое моделирование биполярных полупроводниковых устройств, 6-е изд.
Сан-Рафаэль, Калифорния, США: Morgan & Claypool Publishers, 2013. [Google Scholar] [14] Брайант А., Паркер-Аллотей Н.А., Гамильтон Д., Свон И., Моуби П.А., Нисидзима Т. и Хамада К., «Быстрая потеря и метод моделирования температуры для преобразователей энергии, Часть I: Электротермическое моделирование и проверка », IEEE Trans. Power Electron, т.27, нет. 1. С. 249–257, январь.
2012. [Google Scholar] [15] Swan IR, Bryant AT, and Mawby PA, «Быстрые тепловые модели для упаковки силовых устройств», Proc. Ind. Appl. Soc. Анну. Встреча, Эдмонтон, 2008 г., стр. 1–8. [Google Scholar] [16] Swan I, Bryant A, Mawby PA, Ueta T., Nishijima T. и Hamada K, «Быстрый метод моделирования потерь и температуры для преобразователей энергии. Часть II: трехмерная тепловая модель силового модуля. ”IEEE Trans. Power Electron, т. 27, нет. 1. С. 258–268, январь.
2012. [Google Scholar] [17] Кодзима Т., Нишибе Ю., Ямада Ю., Уэта Т., Тории К., Сасаки С. и Хамада К., «Новый метод моделирования электротермической связи для динамического анализа инвертора гибридного автомобиля. ”В Proc.Power Electron. Спец. Conf, Jeju, 2006, pp. 1–5. [Google Scholar] [18] Кодзима Т., Нишибе Ю., Ямада Ю., Уэта Т., Торий К., Сасаки С. и Хамада К., «Новая компактная тепловая модель высоковольтного инверторного модуля с дистанционным управлением для моделирования электротермической связи», в Proc. Power Convers. Conf, Nagoya, 2007, стр. 1025–1029. [Google Scholar] [19] Мрад С., Лефранк П., Дессанте П., Чиоцци П., Блондель Г., Фейкс М. и Массон П., «Компактная переходная электротермическая модель для интегрированных систем: автомобильное применение», в Proc. Анну. Конф.IEEE Ind. Electron, Порту, 2009 г., стр. 3755–3760. [Google Scholar] [20] Ван Х, Хамбадконе А.М. и Сяосяо Й. «Динамическое электротермическое моделирование в приложениях силовой электроники (PEBB)», в Proc. Energy Convers. Congr. Экспо, Атланта, 2010, стр. 2993–3000. [Google Scholar] [21] Райхл Дж., Ортис-Родригес Дж. М., Хефнер А. Р. и Лай Дж. С., «Анализ трехмерной модели тепловых компонентов многокристальных силовых модулей с экспериментальной проверкой», IEEE Trans. Power Electron, т. 30, нет. 6, стр. 3300–3308, июнь
2015 г.[Google Scholar] [22] Zhou Z, Kanniche MS, Butcup SG и Igic P, «Высокоскоростная электротермическая имитационная модель инверторных силовых модулей для гибридных транспортных средств», Electric Power Appl, vol. 5, вып. 8. С. 636–643, сентябрь.
2011. [Google Scholar] [23] Батард С., Гино Н. и Антониос Дж. «Сосредоточенная динамическая электротермическая модель модуля IGBT инверторов», IEEE Trans. Compon., Packag., Manuf. Технол, т. 5, вып. 3. С. 355–364, март.
2015. [Google Scholar] [24] Mantooth HA и Hefner AR, «Электротермическое моделирование инвертора IGBT PWM», IEEE Trans.Power Electron, т. 12, вып. 3. С. 474–484, май.
1997. [Google Scholar] [25] De Falco G, Riccio M, Romano G, Maresca L, Irace A и Breglio G, «Трехмерное электротермическое моделирование силовых полупроводниковых устройств на основе ELDO-COMSOL», в Proc. Полуконд. Therm. Измер. Управлять. Symp, Сан-Хосе, 2014 г., стр. 35–40. [Google Scholar] [26] Горецки К. и Заребски Дж. «Метод быстрого электротермического анализа переходных процессов одноиндуктивных преобразователей постоянного тока в постоянный», IEEE Trans. Power Electron, т. 27, нет. 9, pp. 4005–4012, сентябрь
2012 г.[Google Scholar] [27] Боньяди Р., Алатис О., Джади С., Ху Дж., Ортис Гонсалес Дж. А., Ран Л. и Моби П. А., «Компактное моделирование электротермической надежности и экспериментальное описание биполярного защелкивания в SiC и Cool- МОП-МОП-транзисторы », IEEE Trans. Power Electron, т. 30, нет. 12. С. 6978–6992, декабрь.
2015. [Google Scholar] [28] Лу Т. и Джин Дж-М., «Электротермическое совместное моделирование для анализа ИК-падения постоянного тока крупномасштабной подачи энергии», IEEE Trans. Compon., Packag., Manuf. Технол, т. 4, вып. 2, стр.323–331, февраль
2014. [Google Scholar] [29] Лай Дж. С., Ю В., Сан П., Лесли С., Арнет Б., Смит С. и Коган А. «Инвертор с плавным переключением на основе гибридного переключателя для приводов тяговых двигателей сверхвысокого КПД», IEEE Trans. Ind. Appl, vol. 50, нет. 3. С. 1966–1973, май.
2014. [Google Scholar] [30] Yu W, Lai J-S и Park S-Y, «Улучшенный импульсный инвертор при нулевом напряжении, использующий два связанных магнитных поля на одном резонансном полюсе», IEEE Trans. Power Electron, т. 25, нет. 4. С. 952–961, апрель.
2010. [Google Scholar] [31] Lai J-S, Yu W и Park S-Y, «Регулируемая синхронизация для инверторов с плавным переключением нулевого напряжения с широким диапазоном тока», Proc.Прил. Power Electron. Конф. Экспо, Вашингтон, округ Колумбия, 2009 г., стр. 407–412. [Google Scholar] [32] Mantooth HA, Perry RG и Duliere JL, «Унифицированная диодная модель для моделирования схем», в Proc. Power Electron. Спец. Conf, Атланта, 1995, стр. 851–857. [Google Scholar] [33] Ян Н., Ортиз Дж. М., Дуонг Т., Хефнер А., Михан К. и Лай Дж-С. «Моделирование межэлектродных емкостей кремниевых транзисторов CoolMOS для моделирования схем высокоэффективных систем питания», в Proc. IEEE Energy Convers. Congr. Экспо, 2010, стр.370–377. [Google Scholar] [34] Ян Н., Ортис-Родригес Дж. М., Дуонг TH, Хефнер А., Михан К. и Лай Дж. С., «Моделирование межэлектродных емкостей кремниевых транзисторов CoolMOS для моделирования схем высокоэффективных энергосистем», в Proc. Energy Convers. Congr. Экспо, Атланта, 2010, стр. 370–377. [Google Scholar] [35] Бернинг Д.В. и Хефнер А.Р. «Валидация модели IGBT для приложений с мягкой коммутацией», Proc. Ind. Appl. Conf, Phoenix, 1999, стр. 683–691. [Google Scholar] Классификация и функция конденсаторов
Конденсаторы в основном делятся на следующие 10 категорий ：
1.По составу:
конденсаторы постоянной емкости, конденсаторы переменной емкости и конденсаторы точной настройки.
2. По электролиту:
конденсаторы с органическим диэлектриком, конденсаторы с неорганическим диэлектриком, электролитические конденсаторы, электротермические конденсаторы и воздушные диэлектрические конденсаторы.
3.Согласно использованию:
высокочастотные шунтирующие конденсаторы, низкочастотные шунтирующие конденсаторы, фильтрующие конденсаторы, настроечные конденсаторы, высокочастотные разделительные конденсаторы, низкочастотные разделительные конденсаторы и малые конденсаторы.
4. В зависимости от материалов изготовления:
керамические диэлектрические конденсаторы, полиэфирные конденсаторы, электролитические конденсаторы, танталовые конденсаторы , современные полипропиленовые конденсаторы и так далее.
5. Высокочастотный байпас:
керамические конденсаторы, слюдяные конденсаторы, стеклянные пленочные конденсаторы, полиэфирные конденсаторы, стеклянные конденсаторы.
6.Низкочастотный байпас:
бумажные диэлектрические конденсаторы, керамические конденсаторы, алюминиевые электролитические конденсаторы, полиэфирные конденсаторы.
7. Фильтрация:
алюминиевые электролитические конденсаторы, бумажные диэлектрические конденсаторы, композитные бумажные диэлектрические конденсаторы, влажные танталовые конденсаторы.
8. Тюнинг:
керамические конденсаторы, слюдяные конденсаторы, стеклопленочные конденсаторы, полистирольные конденсаторы.
9. Низкое сцепление:
бумажный диэлектрический конденсатор, керамический конденсатор, алюминиевый электролитический конденсатор, полиэфирный конденсатор, твердотельный танталовый конденсатор.
10. Конденсаторы малой емкости:
диэлектрические конденсаторы из металлизированной бумаги, керамические конденсаторы, алюминиевые электролитические конденсаторы, полистирольные конденсаторы, твердотельные танталовые конденсаторы, стеклянные конденсаторы из стекла, металлизированные полиэфирные конденсаторы, полипропиленовые конденсаторы, слюдяные конденсаторы.
Функция конденсаторов ：
1. Сцепление:
Конденсатор, используемый в цепи связи, называется конденсатором связи. Он широко используется в усилителях с емкостной связью и других цепях с емкостной связью для изоляции постоянного и переменного тока.
2. Фильтрация:
Конденсатор, используемый в схеме фильтра, называется конденсатором фильтра, который используется в силовом фильтре и различных схемах фильтра.Конденсатор фильтра удаляет сигнал в определенной полосе частот из общего сигнала.
3. Развязка:
Конденсатор, используемый в схеме развязки, называется развязывающим конденсатором. Эта конденсаторная схема используется в цепи питания постоянного напряжения многокаскадного усилителя. Разделительный конденсатор устраняет вредные низкочастотные перекрестные связи между каждым каскадом усилителя.
4. Устранение высокочастотной вибрации:
Емкость, используемая в высокочастотной цепи, называется высокочастотной емкостью.В усилителе звуковой отрицательной обратной связи, чтобы исключить высокочастотное самовозбуждение, которое может возникать в усилителе, эта емкостная цепь используется для устранения высокочастотного свиста, который может возникать в усилителе.
5. Резонанс:
Конденсатор, используемый в резонансном контуре LC, называется резонансным конденсатором, который необходим в параллельном и последовательном резонансном контуре LC.
Модель фазового поля электротермического пробоя гибких высокотемпературных нанокомпозитов в экстремальных условиях – Penn State
@article {3133be79de34489fa9242031c3db8d73,
title = “Модель фазового поля электротермического пробоя гибких высокотемпературных нанокомпозитов” ,
abstract = “Диэлектрики на основе полимеров привлекают все большее внимание из-за их высокой плотности хранения энергии.Однако уменьшение тепловыделения в реальных конденсаторах было проблемой. Здесь разработана модель фазового поля электротермического пробоя для фундаментального понимания теплового воздействия на диэлектрический пробой диэлектриков на основе полимеров в реальных конфигурациях конденсаторов, включая увеличение диэлектрических потерь и снижение пробивной прочности. Хотя как повышение теплопроводности, так и снижение электропроводности полимерных нанокомпозитов могут уменьшить тепловые эффекты, обнаружено, что снижение электропроводности более эффективно.Ожидается, что эта работа не только привлечет внимание к тепловым эффектам в диэлектриках на основе полимеров, но также предоставит фундаментальные рекомендации по уменьшению вызванного нагревом ухудшения прочности на пробой. »,
author =« Shen, {Zhong Hui} and Wang , {Jian Jun} и Jiang, {Jian Yong} и Lin, {Yuan Hua} и Nan, {Ce Wen} и Chen, {Long Qing} и Yang Shen “,
note =” Информация о финансировании: Z.-HS и J.-J.W. внес равный вклад в эту работу. Работа поддержана Программой Центра фундаментальных наук NSFC (грант No.51788104), NSF Китая (гранты № 51625202 и 51572141), Национальная программа ключевых исследований и разработок (грант № 2017YFB0701603), Национальная программа фундаментальных исследований Китая (грант № 2015CB654603) J.J.W. и L.Q.C. Выражаем благодарность Управлению научных исследований ВВС США за поддержку этой работы посредством выполнения заданий (№ FA9550-17-1-0318) (руководитель программы: Али Сайир). Информация о финансировании: Z.-H.S. и J.-J.W. внес равный вклад в эту работу. Работа поддержана Программой Центра фундаментальных наук NSFC (грант No.51788104), NSF Китая (гранты № 51625202 и 51572141), Национальная программа ключевых исследований и разработок (№ гранта Информация о финансировании: 2017YFB0701603), Национальная программа фундаментальных исследований Китая (грант № 2015CB654603) J.J.W. и L.Q.C. Выражаем благодарность Управлению научных исследований ВВС США за поддержку этой работы посредством выполнения заданий (№ FA9550-17-1-0318) (руководитель программы: Али Сайир). Авторские права издателя: {\ textcopyright} 2018 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim “,
год =” 2018 “,
месяц = июл,
день =” 16 “,
doi =” 10.1002 / aenm.201800509 “,
language =” English (US) “,
volume =” 8 “,
journal =” Advanced Energy Materials “,
issn =” 1614-6832 “,
publisher = «Вайли-ВЧ Верлаг»,
номер = «20»,
}
.}

RFM0.244-161.6-2.7S	RFM0.65-640-10S	RFM0.75-720-2.5S	RFM0.8-1600-3S	RFM1.3-2000-1S
RFM0.375-360-1S	RFM0.65-640-20S	RFM0.75-900-15S	RFM0.85-1200-1S	RFM1.4-1000-0.5S
RFM0.375-500-1S	RFM0.65-640-30S	RFM0.75-1000-0.25S	RFM0.85-1400-1S	RFM1.4-1000-0.7S
RFM0.375-600-1S	RFM0.65-640-50S	RFM0.75-1000-0.5S	RFM1.0-500-1S	RFM1.4-1500-0.3S
RFM0.375-750-1S	RFM0.65-1000-10S	RFM0.75-1000-1S	RFM1.0-500-50S	RFM1.4-2000-0.5S
RFM0.375-1000-1S	RFM0.65-1000-20S	RFM0.75-1000-1.5S	RFM1.0-1000-0.5S	RFM1.5-625-60S
RFM0.375-750-2S	RFM0.65-1000-30S	RFM0.75-1000-1.6S	RFM1.0-1000-1S	RFM1.5-1000-0.5S
RFM0.375-1000-2S	RFM0.65-1000-100S	RFM0.75-1000-2S	RFM1.0-1000-2S	RFM1.5-1000-1S
RFM0.375-250-2.5S	RFM0.65-1200-8S	RFM0.75-1000-2.5S	RFM1.0-1000-10S	RFM1.5-2000-0.5S
RFM0.375-500-2.5S	RFM0.65-1500-8S	RFM0.75-1000-3S	RFM1.0-1000-20S	RFM1.5-2000-2.5S
RFM0.375-750-2.5S	RFM0.65-1500-8SB	RFM0.75-1000-4S	RFM1.0-1000-50S	RFM1.6-2000-0.3S
RFM0.375-1000-2.5S	RFM0.65-1500-10S	RFM0.75-1000-6S	RFM1.0-1500-0.3S	RFM1.6-2000-0.5S
RFM0.375-1200-2.5S	RFM0.65-1500-10SB	RFM0.75-1000-8S	RFM1.0-1500-1S	RFM1.7-3000-0.5S
RFM0.375-1250-2.5S	RFM0.65-1500-15S	RFM0.75-1000-8SB	RFM1.0-1500-2S	RFM1.7-1500-0.25S
RFM0.375-1500-2.5S	RFM0.75-250-2.5S	RFM0.75-1000-10S	RFM1.0-1500-2.5S	RFM1.8-3000-1S
RFM0.375-360-4S	RFM0.75-320-8S	RFM0.75-1000-15S	RFM1.0-1500-8S	RFM2.0-2000-0.5S
RFM0.375-400-4S	RFM0.75-360-1S	RFM0.75-1000-20S	RFM1.0-1600-1S	RFM2.2-2000-0.5S
RFM0.375-500-4S	RFM0.75-360-10S	RFM0.75-1000-30S	RFM1.0-2000-0.5S	RFM2.4-2000-0.5S
RFM0.375-750-4S	RFM0.75-360-30S	RFM0.75-1000-40S	RFM1.0-2000-1S	RFM2.5-2000-0.5S
RFM0.375-640-4S	RFM0.75-360-50S	RFM0.75-1000-50S	RFM1.2-1000-0.5S	RFM2.5-3000-0.5S
RFM0.375-1000-4S	RFM0.75-500-1S	RFM0.75-1000-100S	RFM1.2-1000-1S	RFM2.8-2000-0.3S
RFM0.375-1500-4S	RFM0.75-500-2.5S	RFM0.75-1200-1S	RFM1.2-1000-10S	RFM3.0-3000-1S
RFM0.375-500-8S	RFM0.75-560-4S	RFM0.75-1200-8S	RFM1.2-1000-20S
RFM0.375-640-8S	RFM0.75-560-10S	RFM0.75-1250-2.5S	RFM1.2-1200-0.65S
RFM0.375-750-8S	RFM0.75-560-25S	RFM0.75-1500-1S	RFM1.2-1200-0.7S
RFM0.375-1000-8S	RFM0.75-600-15S	RFM0.75-1500-1.5S	RFM1.2-1250-0.65S
RFM0.375-1500-8S	RFM0.75-640-4S	RFM0.75-1500-1.6S	RFM1.2-1400-0.7S
RFM0.5-240-0.5S	RFM0.75-640-8S	RFM0.75-1500-2.5S	RFM1.2-1500-0.5S
RFM0.5-500-0.5S	RFM0.75-640-8SB	RFM0.75-1500-2.5S	RFM1.2-1500-1.5S
RFM0.5-750-15S	RFM0.75-640-10S	RFM0.75-1500-4S	RFM1.2-1500-2S
RFM0.5-1000-0.5S	RFM0.75-640-15S	RFM0.75-1500-6S	RFM1.2-1500-2.5S
RFM0.5-1000-1S	RFM0.75-640-20S	RFM0.75-1500-8S	RFM1.2-1650-0.35S
RFM0.5-1000-2.5S	RFM0.75-640-30S	RFM0.75-1700-4S	RFM1.2-1920-1S
RFM0.6-640-10S	RFM0.75-640-40S	RFM0.75-2000-0.5S	RFM1.2-2000-0.5S
RFM0.6-640-20S	RFM0.75-640-50S	RFM0.75-2000-1S	RFM1.2-2000-1S
RFM0.6-640-30S	RFM0.75-640-100S	RFM0.75-2000-2.5S	RFM1.2-2000-2S
RFM 0.6-600-44S	RFM0.75-720-1S	RFM0.75-2000-3S	RFM1.2-2000-3S
RFM0.6-640-50S	RFM0.75-750-0.5S	RFM0.75-2000-8S	RFM1.2-2200-0.65S
RFM0.6-1000-10S	RFM0.75-750-2S	RFM0.8-600-1.2S	RFM1.2-2400-0.7S
RFM0.65-560-100S	RFM0.75-750-2.5S	RFM0.8-1000-3S	RFM1.3-2000-0.7S

Материал единиц	Теплопроводность (Вт / (см · К))	Плотность (г / см ^{3 9)}	Толщина (см)
Кремний	1.56	2,33	0,71	0,0275
AlN	2,17	3,24	1,05	0,0635
Медь	0,57	8,17	0,16	0,162

Чип	Рейтинг	Номер детали
CMBT	600DY 9028 9028	CMBT	600DY 9028 9028 9028 600 В, 60 А	SDB06S60
Si PiN диод	600 В, 150 А	CM300DY-12NF

Layer	Переходная RMS ошибка	Стабильная RMS ошибка
Припой	0,2026	0.0325
Медь	0,2013	0,0305
ALN	0,2003	0,0314
Медь	0,1924 0,03902		0,1821	0,0339
Пластина медная	0,0994	0,2357

Переменная конструкции	Независимая переменная	Обозначение
Площадь кристалла кристалла IGBT	Да	A	Да	A _м
Площадь диодного кристалла	Нет	A _диод
Резонансный конденсатор	C				9028 Резонансный конденсатор	Нет	L lk – pri
Коэффициент конвекции	Да	h _c

Расчетная переменная	Значение
A _м	1,04 см ²
A _диод	0,1 см ²
C _res	5 nF
L _{lk – pri}	178 nH
T _{d off}	450 ns

Переменные проекта	Оптимизированный	Базовый уровень 2-го поколения

9028
A _M	4,56 см ²	1,14 см ²
A _Q 1 04 см ²	2,88 см ²
L _{lk – pri}	178 nH	168 nH
14 A	1,7 см ²
A _{Вспомогательный}	1,16 см ²	1,16 см ²
04 D 908	450 нс
h _c	25000 Вт / см ² / ° C	43000 Вт / см ² / ° C
IGB потери _SW	25 W	94 W
Потери IGBT P _Cond	47 W	137 W
Потери MOSFET P P 88	3 Вт	9.5 Вт
Потери MOSFET P _Cond	200 Вт	38 Вт
Потери Aux-IGBT	2 Вт	2,4 W
Потери диода	53 W
Общие потери	282 W	334 W