ОСНОВЫ ВЫБОРА ЗАЩИТНОГО ОГРАНИЧИТЕЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ НА ПРИМЕРЕ ИМПУЛЬСНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Объектом исследования является защитный ограничитель, применяемый в повышающем импульсном преобразователе постоянного напряжения (ИППН). Цель работы заключается в обосновании выбора ограничителей, необходимых для ограничения коммутационных перенапряжений в силовых транзисторах на безопасном уровне, при заданных параметрах работы схемы. В статье рассмотрена актуальность применения импульсных схем питания в современных технологиях при различных типах нагрузки. На примере импульсного преобразователя постоянного напряжения показана схема замещения, показывающая, что выключение транзистора сопровождается перенапряжением. Для ограничения перенапряжения предлагается использовать ограничитель напряжения. С целью рационального выбора ограничителя предлагается рассмотреть коммутационные процессы при выключении транзистора. Анализ процессов коммутации проводится на основе допущений, часто используемых при анализе импульсных процессов импульсных преобразователей напряжения. Приведена временная диаграмма, поясняющая работу схемы. Анализ процессов коммутации сопровождается выводом аналитических соотношений, отражающих основные параметры коммутации: уровень перенапряжений, время коммутации, энергию, выделяемую в ограничителе за один период, и среднюю мощность потерь в ограничителе. Введено понятие относительного перенапряжения, использующееся для выбора ограничителя и силового транзистора. Рассматриваются примеры выпускаемых промышленностью элементов, которые могут выполнять функции ограничителей. Проводится анализ параметров ограничителей, выпускаемых различными производителями. По выведенным аналитическим соотношениям и исходя из анализа параметров, предоставляемых производителями ограничителей, приведены рекомендации и оценочная методика по выбору ограничителей для схем питания. Областью применения данной работы являются схемы с транзисторами, работающими в ключевых режимах, такие как схемы ИППН.

Об авторах

Максим Владимирович Позднов

Тольяттинский государственный университет, Тольятти

Автор, ответственный за переписку.
Email: instan@mail.ru

кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Промышленная электроника»

Россия

Алексей Вадимович Прядилов

Тольяттинский государственный университет, Тольятти

Email: limitov@yandex.ru

кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Промышленная электроника»

Россия

Список литературы

  1. Ивашин В.В., Медведев В.А., Позднов М.В. Резонансный вибратор : патент на изобретение № 2177840 от 10.12.1999.
  2. Ивашин В.В., Позднов М.В., Прядилов А.В. Электромагнитный вибратор с управляемой частотой колебаний // Наука – производству. 2004. № 4. С. 46–47.
  3. Ивашин В.В., Позднов М.В., Прядилов А.В. Вибрационный источник крутильных колебаний // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2010. № 3. С. 56–59.
  4. Ивашин В.В., Позднов М.В., Прядилов А.В. Наземный электромагнитный вибрационный сейсмоисточник : патент на изобретение № 2253136 от 25.02.2004.
  5. Иванников Н.А., Ивашин В.В., Певчев В.П., Прядилов А.В. Импульсный электромагнитный источник сейсмических волн : патент на изобретение № 2466429 от 04.05.2011.
  6. Ивашин В.В., Кудинов А.К., Певчев В.П. Электромагнитные привода для импульсных и виброимпульсных технологий // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2012. № 1. С. 72–75.
  7. Ивашин В.В., Медведев В.А., Пчелкин Д.В. Электромагнитный привод резонансного вибратора : патент на изобретение № 2146412 от 05.01.1998.
  8. Бар В.И., Ивашин В.В., Медведев В.А. Резонансный вибратор : патент на изобретение № 2160494 от 16.02.1999.
  9. Ивашин В.В., Медведев В.А. Электромагнитный привод возвратно-поступательного движения : патент на изобретение № 2046540 от 22.04.1991.
  10. Бар В.И., Медведев В.А., Макарычева О.А., Семочкина Н.Б. Электромагнитные и тепловые процессы в импульсных установках индукционного нагрева ферромагнитной стали : депонированная рукопись № 742-В2005 25.05.2005.
  11. Чернявский Н.И., Казаков Ю.В. Генераторы импульсов тока для аргонодуговой сварки алюминиевых сплавов // Сварка и диагностика. 2012. № 2 С. 45–49.
  12. Кудинов А.К., Узбеков К.Х., Прядилов А.В. Мощный транзисторный преобразователь для заряда емкостного накопителя энергии // Наука – производству. 2004. № 4. С. 54–56.
  13. Шевцов А.А., Глибин Е.С. Имитационное моделирование совместной работы статических компенсаторов и контактной сварочной машины // Электротехника. 2010. № 4. С. 34–38.
  14. Глибин Е.С., Шевцов А.А. Моделирование функционирования компенсационных устройств совместно с контактными сварочными установками // Сварочное производство. 2009. № 5. С. 17–21.
  15. Данилов В.С., Лукьянов К.С., Моисеев Е.А. Анализ и выбор демпфирующих цепей для мощных импульсных преобразователей // Сборник научных трудов Новосибирского государственного технического университета. 2005. № 4. С. 109–115.
  16. Моисеев Е.А. Построение демпфирующих цепей для мощных импульсных преобразователей // Сборник научных трудов Новосибирского государственного технического университета. 2006. № 1. С. 147–152.
  17. Угринов П. Ограничение напряжения на ключевом транзисторе в однотактных преобразователях напряжения // Силовая электроника. 2004. № 1. С. 62–65.
  18. Рахматов А.З., Абдулхаев О.А., Каримов А.В., Каландаров Ж.Ж., Скорняков С.П. Малогабаритные бескорпусные полупроводниковые ограничители напряжения // Компоненты и технологии. 2011. № 9. С. 54–55.
  19. Кадуков А. TVS-диоды — полупроводниковые приборы для ограничения опасных перенапряжений в электронных цепях // Компоненты и технологии. 2001. № 10. С. 32–36.
  20. Пряхин С. Компоненты для силовой электроники корпорации Epcos AG // Компоненты и технологии. 2002. № 18. С. 32–33.
  21. Ромадина И. Электронные компоненты компании ON Semiconductor для защиты электрических цепей от импульсного перенапряжения // Компоненты и технологии. 2009. № 101. С. 73–76.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ,



Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах