background image

М

   етоди и схеми за подобряване на комутационните процеси на електронните преобр. устройства .

1.Видове комутационни процеси в преобразувателните устройства

Комутационните процеси в ключовете на преобразувателните устройства могат да се разделят на две групи:

­комутационни процеси с твърда комутация (hard switching);
­комутационни процеси с мека комутация (soft switching).

1.1 Твърда комутация в преобразувателните устройства.Полупроводниковите ключови прибори в реалните преоб­
разуватели не са идеални и преминават от едно състояние в друго за определено време.В по­голяма част от преоб­

разувателните устройства процеса на комутация на силовите ключове не е облекчен от допълнителни методи или 
елементи. В резултат е налице твърда комутация: Комутационен процес, при който едновременно и напрежението 

и токът върху ключовия прибор са със значителни  стойности, което довежда до голяма моментна мощност

)

(

)

(

t

u

t

i

P

S

S

sw

,отделена върху ключа, е известен като твърда комутация. 

Напрежение 

u

S

 , ток 

i

S

  и мощност 

P

sw

 върху ключовия прибор по време на 

комутацион­ните процеси,а) твърда комутация; б) мека комутация.

Средната стойност на тази мощност 

P

sw

 е комутационните загуби.При високи

честоти тези загуби могат да бъдат даже по­големи от загубите в отпушено 

състояние на ключа. 
При твърда комутация в силовите устройства се наблюдават няколко 

проблемни факта.

1.При по­високите честоти комутационните загуби са значителен дял (до 1/3 от общите загуби на устройството) и 

това води до намаляване на к.п.д. 
2.Повишаването на работната честота е ограничено,тъй като ключовете имат определени граници на разсейвана 

топлина.
3.Преобразувателното устройство е източник на електромагнитни смущения.

Основните тенденции за подобряване характеристиките на съвременните преобразувателните устройства се 
базират на повишаване на работната честота, което от своя страна води до повишаване на загубите в ключовете. 

Очевидно, тази тенденция налага подобряване на комутационните условия на ключовете в преобразувателните 
устройства, с цел отстраняване на недостатъците на твърдата комутация.

1.2 Мека комутация в преобразувателните устройства

Един комутационен процес се нарича мека комутация, когато токът и/или напрежението на ключа по време на 

комутационния интервал са нулеви или близки до нула.На фиг.6.2 са сравнени двата вида комутации на ключ от 
преобразувателно устройство. 
Реализарането на мека комутация в преобразувателните устройства има множество 

положителни ефекти

 върху 

характеристиките и функционирането на преобразувателното устройство:

1.Значително намаляване загубите 
2.Възможно е увеличаване на работната честотата.

3.Подобряване на електромагнитната съвместивмост и намаляване на нежеланите електромагнитни излъчвания.
4.Повишена надежност, благодарение на намалените напреженови и токови натоварвания върху елемнитете.

5.Облекчени изсквания към защитата. 
Постигането на мека комутация в преобразувателните устройства има и някои 

недостатъци:

 

1.Устройството става по­сложно.
2.Максималните стойности на напреженията и токовете в някои от схемите надвишават значително същите 

стойности  в съответните проеобразователи с твърда комутация .

2.Основни подходи за подобряване комутационните условия в преобразувателните устройства 

Известни са две разновидности на меката комутация в преобразувателните устройства:
­ комутация при нулево напрежение;

­ комутация при нулев ток.
2.1 Комутация при нулево напрежение 

Комутацията при нулево напрежение е единия от двата основни подхода. При този подход отпушването на ключа е
при облекчени условия ­ или напрежението е 0 или падането му е плавно. 

Комутация при нулево напрежение на ключа S,чрез кондензатор с под­
ходящ капацитет включен паралелно на ключа.

Комутацията при нулево напрежение е  препоръчителна за IGBTтран­
зисторите.При тях  се наблюдава процеса „токова опашка”.Този процес е

3­4 пъти по­дълъг от основния фронт. 
2.2 Комутация при нулев ток

 

  

Това е само предварителен преглед!

Методи и схеми за подобряване на комутационните процеси на електронните преобразувателни устройства

Видове комутационни процеси в преобразувателните устройства Комутационните процеси в ключовете на преобразувателните устройства могат да се разделят на...

Методи и схеми за подобряване на комутационните процеси на електронните преобразувателни устройства

Предмет: Електромеханични системи и устройства
Тип: Общи материали
Брой страници: 5
Брой думи: 1884
Брой символи: 11852
Изтегли
Този сайт използва бисквитки, за да функционира коректно
Ние и нашите доставчици на услуги използваме бисквитки (cookies)
Прочети още Съгласен съм