451 matches
-
tensiunii de alimentare anod-catod și prin polaritatea semnalelor de amorsare, respectiv blocare. În comparație cu tranzistorul bipolar, tiristorul GTO prezintă avantajul unor puteri de valoare redusă consumate în circuitul de poartă atât pentru amorsare cât și pentru blocare. Cele două procese de comutație (amorsare, blocare) necesită semnale de comandă în circuitul de poartă numai pe duratele lor tranzitorii, după trecerea tiristorului GTO în una din cele două stări stabile (on off), prezența semnalului de comandă în circuitul de poartă nu mai este necesară
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
trebuie evitată funcționarea tranzistorului în invers, iar în circuitele în care există posibilitatea inversării polarității tensiunii de alimentare, se montează o diodă în serie cu circuitul de colector al tranzistorului. în aplicațiile de putere, tranzistorul bipolar funcționează, de obicei, în comutație (ca întrerupător). La curent de bază nul, tranzistorul este blocat și circuitul este considerat deschis, iar la curentul de bază care îl aduce în saturație el este practic ca un întrerupător închis, Fig.3.10a. Tranzistorul fiind un dispozitiv comandabil
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
la curentul de bază care îl aduce în saturație el este practic ca un întrerupător închis, Fig.3.10a. Tranzistorul fiind un dispozitiv comandabil trebuie să fie un acord între curentul de colector și cel de bază, la funcționarea în comutație. Pentru a conserva comanda în saturație și a evita o sarcină de bază excesivă, curentul de bază trebuie să fie cel necesar pentru menținerea tranzistorului în saturație. Fiind considerat întrerupător, pierderea de putere pe tranzistor trebuie să fie mică. Ea
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
comandă. În Fig.3.11 sunt prezentate simbolul grafic și caracteristica de ieșire a unui tranzistor MOS de putere având canal de tip n. În aplicațiile de putere tranzistorul MOS este utilizat ca întrerupător electronic și deci acesta funcționează în comutație. În lipsa tensiunii de comandă VGS, curentul de drenă ID este practic neglijabil și astfel punctul de funcționare al tranzistorului se află pe dreapta OA (întrerupător deschis), Fig. 3.11b. În starea de conducție a tranzistorului este necesar ca pierderile să
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
forțeze o redistribuție a curentului pe celelalte tranzistoare. 3.1.7. Tranzistorul bipolar cu grilă izolată (IGBT) în domeniul dispozitivelor semiconductoare de putere având un terminal de comandă (bază, poartă sau grilă) pentru controlul integral (on/off) al proceselor de comutație tendința dominantă este micșorarea puterii de intrare (de comandă) necesară funcționării în diferite moduri de lucru simultan cu mărirea densității de curent comutate. Se cunoaște că dispozitivele unipolare (TEC-J, TEC MOS), care au o rezistență mare de intrare, necesită o
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
MCT să funcționeze cu valori foarte ridicate ale raportului dintre puterea comutată și suprafața de siliciu. 3.2. Comparație între dispozitivele semiconductoare de putere Dispozitivele semiconductoare de putere (tranzistoare bipolare, MOS, tiristoare) utilizate în aplicațiile electronice de putere funcționează în comutație, ca întrerupătore electronice. Aceste dispozitive, ideal, ar trebui să îndeplinească următoarele condiții: * Curentul și tensiunea nominală oricât de mari; * Curenți reziduali nuli; Timpi de comutație oricât de mici; * Pierderi în conducție și în comutație nule; * Putere de comandă nulă; * Capabilitatea
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
semiconductoare de putere (tranzistoare bipolare, MOS, tiristoare) utilizate în aplicațiile electronice de putere funcționează în comutație, ca întrerupătore electronice. Aceste dispozitive, ideal, ar trebui să îndeplinească următoarele condiții: * Curentul și tensiunea nominală oricât de mari; * Curenți reziduali nuli; Timpi de comutație oricât de mici; * Pierderi în conducție și în comutație nule; * Putere de comandă nulă; * Capabilitatea de a suporta supracurenți și supratensiuni; * Ușor de protejat împotriva defectelor sau a amorsărilor parazite; * Preț mic. Având în vedere aceste condiții, cele mai importante
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
aplicațiile electronice de putere funcționează în comutație, ca întrerupătore electronice. Aceste dispozitive, ideal, ar trebui să îndeplinească următoarele condiții: * Curentul și tensiunea nominală oricât de mari; * Curenți reziduali nuli; Timpi de comutație oricât de mici; * Pierderi în conducție și în comutație nule; * Putere de comandă nulă; * Capabilitatea de a suporta supracurenți și supratensiuni; * Ușor de protejat împotriva defectelor sau a amorsărilor parazite; * Preț mic. Având în vedere aceste condiții, cele mai importante criterii în alegerea dispozitivelor de putere, pentru o aplicație
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
supratensiuni; * Ușor de protejat împotriva defectelor sau a amorsărilor parazite; * Preț mic. Având în vedere aceste condiții, cele mai importante criterii în alegerea dispozitivelor de putere, pentru o aplicație sau alta, sunt: valorile parametrilor nominali, pierderile în conducție, pierderile în comutație, timpii de comutație, posibilitățile de comandă, prețul. Tiristorul clasic are cele mai mari valori ale parametrilor nominali dintre toate dispozitivele semiconductoare de putere. El este robust (capabil să suporte suprasarcini), pierderile în conducție sunt mici, are preț scăzut, dar amorsarea
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
protejat împotriva defectelor sau a amorsărilor parazite; * Preț mic. Având în vedere aceste condiții, cele mai importante criterii în alegerea dispozitivelor de putere, pentru o aplicație sau alta, sunt: valorile parametrilor nominali, pierderile în conducție, pierderile în comutație, timpii de comutație, posibilitățile de comandă, prețul. Tiristorul clasic are cele mai mari valori ale parametrilor nominali dintre toate dispozitivele semiconductoare de putere. El este robust (capabil să suporte suprasarcini), pierderile în conducție sunt mici, are preț scăzut, dar amorsarea este lentă și
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
sau 60 Hz (redresoarele comandate), tiristorul clasic este cel mai recomandat datorită capabilității sale de a suporta tensiuni directe și inverse de valori mari, cerință esențială pentru aceste aplicații. în cazul invertoarelor, toate dispozitivele descrise pot fi utilizate, frecvența de comutație fiind adesea criteriul de alegere. Tranzistorul MOS este singurul dispozitiv reținut dacă frecvența de comutație este superioară valorii de 100 kHz. Tranzistorul bipolar convine pentru gama de frecvență 20...100 kHz datorită prețului și pierderilor în conducție mai mici, deși
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
a suporta tensiuni directe și inverse de valori mari, cerință esențială pentru aceste aplicații. în cazul invertoarelor, toate dispozitivele descrise pot fi utilizate, frecvența de comutație fiind adesea criteriul de alegere. Tranzistorul MOS este singurul dispozitiv reținut dacă frecvența de comutație este superioară valorii de 100 kHz. Tranzistorul bipolar convine pentru gama de frecvență 20...100 kHz datorită prețului și pierderilor în conducție mai mici, deși pierderile în comutație sunt superioare celor ale tranzistorului MOS. În gama până la 15...20 kHz
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
criteriul de alegere. Tranzistorul MOS este singurul dispozitiv reținut dacă frecvența de comutație este superioară valorii de 100 kHz. Tranzistorul bipolar convine pentru gama de frecvență 20...100 kHz datorită prețului și pierderilor în conducție mai mici, deși pierderile în comutație sunt superioare celor ale tranzistorului MOS. În gama până la 15...20 kHz, tiristorul GTO este cel mai recomandat datorită robusteței, a pierderilor mici în conducție, a aptitudinii acestuia de a suporta suprasarcini și tensiuni directe și inverse de valori mari
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
de alimentare, precum și ale curenților is1, ip1 prin înfășurări, respectiv iA corespunzător fazei A, în cazul transformatorului triunghi-stea. Acești curenți au o evoluție dreptunghiulară, deoarece au fost obținuți în ipoteza unui curent continuu, Īd, constant și prin neglijarea fenomenului de comutație. Valoarea efectivă a curenților absorbiți de la rețea se determină cu ajutorul relației: (3.4) Prin dezvoltare în serie Fourier a curentului dreptunghiular absorbit de la rețea, iA, se obțin unda fundamentală, i1A (Fig.3.16) și celelalte armonici: (3.5) unde amplitudinea
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
iA corespunzător fazei A, în cazul transformatorului stea-stea. Acest curent, care este identic cu cel primar și secundar corespunzător aceleiași faze, are o evoluție dreptunghiulară deoarece a fost obținut în ipoteza unui curent continuu, Īd, constant, prin neglijarea fenomenului de comutație. Valoarea efectivă a curenților absorbiți de la rețea se determină cu ajutorul relației (3.4). Prin dezvoltare în serie Fourier, curentul dreptunghiular absorbit de la rețea, iA, se poate descompune într-o undă fundamentală, i1A, Fig.3.18b și în armonici. Datorită simetriei
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
în care indicele de pulsație, n, al tensiunii redresate este multiplu de trei, curentul absorbit conține, pe lângă fundamentală, doar armonicile de ordinul k, unde: (3.10) Valoarea efectivă a armonicii k este dată de relația: (3.11) Dacă se consideră comutația ideală și se neglijează pierderile în redresor, valoarea efectivă, I1, a fundamentalei curentului se poate determina din egalitatea dintre puterea aparentă a fundamentalei și puterea furnizată de redresor pe partea de c.c. Poluarea armonică a curenților absorbiți de la rețea
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
de relația (4.14). Cu cât indicele de pulsație al tensiunii redresate este mai mare, cu atât calitatea curenților absorbiți este mai bună, calitate concretizată prin valori mici ale factorului de distorsiune. 3.3.2. Perturbații ale tensiunii de alimentare Comutația curenților absorbiți de la rețea are o influență defavorabilă asupra rețelei de alimentare, cât și asupra altor instalații electrice. Armonicile de curent produc o cădere de tensiune suplimentară pe inductanța liniei de alimentare care determină astfel o perturbație a tensiunii sinusoidale
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
cât mai mare în raport cu inductanța rețelei. Dacă din schema de alimentare a redresorului lipsește transformatorul, tensiunile la bornele redresorului și la rețea sunt identice. În acest caz, pentru a reduce deformația tensiunii rețelei, redresorul se conectează prin intermediul unor inductanțe de comutație. 3.3.3. Puterea activă și reactivă a redresoarelor Puterea activă și reactivă absorbită de redresoare se determină considerând tensiunea rețelei de alimentare ca fiind sinusoidală. Deoarece curenții absorbiți sunt nesinusoidali și luând în considerare ipoteza anterioară, se consideră că
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
fundamentalei curentului, iar ϕ1- defazajul undei fundamentale a curentului față de tensiunea de fază a rețelei. Indiferent de tipul redresorului, puterea activă dată de relațiile (3.151), (3.161) sunt egale cu puterea pe partea de c.c. Dacă se consideră comutația instantanee (sunt neglijate pierderile) și faptul că unghiul de defazaj al fundamentalei curentului este egal cu unghiul de comandă ( )α=ϕ1 , pentru puterile absorbite din rețea rezultă: (3.17) unde α=α cosUU 0dd . Plecând de la relațiile (3.17), se
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
putere este o mărime pozitivă, iar la funcționarea ca invertor, (cosα) ia valori negative. Datorită prezenței armonicilor ( 1kf < ), factorul de putere al unui redresor este mai mic decât (cosϕ1). în determinarea relațiilor de mai sus a fost neglijat efectul de comutație. Dacă se ține seama de fenomenul de comutație ( 0≠µ ), pentru tensiunea continuă se poate scrie relația:(3.22) unde µU este căderea de tensiune inductivă, iar ūµ căderea de tensiune inductivă, exprimată în unități relative sau raportate, dată de
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
ca invertor, (cosα) ia valori negative. Datorită prezenței armonicilor ( 1kf < ), factorul de putere al unui redresor este mai mic decât (cosϕ1). în determinarea relațiilor de mai sus a fost neglijat efectul de comutație. Dacă se ține seama de fenomenul de comutație ( 0≠µ ), pentru tensiunea continuă se poate scrie relația:(3.22) unde µU este căderea de tensiune inductivă, iar ūµ căderea de tensiune inductivă, exprimată în unități relative sau raportate, dată de expresia: (3.23) Pentru puterea activă rezultă relația
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
exprimată în unități relative sau raportate, dată de expresia: (3.23) Pentru puterea activă rezultă relația: (3.24) în acest caz, defazajul ϕ1, necesar în calculul puterii active, se determină după cum urmează: (3.25) Pentru valori mici ale unghiului de comutație µ, se poate scrie 1 2 cos *µ încât, pentru defazajul undei fundamentale a curentului, rezultă: (3.26) Puterea reactivă corespunzătoare oscilației fundamentale este de forma: (3.27) în care, dacă se înlocuiește: (3.28) se obține: (3.29) în
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
3.28) se obține: (3.29) în cazul redresoarelor necomandate (α=00), se poate considera: (3.30) relație care arată că există un consum de putere reactivă, dependent de căderea de tensiune reactivă. Această putere este numită putere reactivă de comutație. În Fig.3.23 este reprezentată diagrama circulară a unui redresor comandat când se consideră și influența fenomenului de comutație Datorită comutației reale, punctele care reprezintă diverse unghiuri de comandă α se găsesc deplasate pe semicercul diagramei puterilor, Fig.3
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
că există un consum de putere reactivă, dependent de căderea de tensiune reactivă. Această putere este numită putere reactivă de comutație. În Fig.3.23 este reprezentată diagrama circulară a unui redresor comandat când se consideră și influența fenomenului de comutație Datorită comutației reale, punctele care reprezintă diverse unghiuri de comandă α se găsesc deplasate pe semicercul diagramei puterilor, Fig.3.23, în raport cu situația în care se neglijează comutația, Fig.3.22. 3.3.4. Reducerea puterii reactive absorbite de redresoare
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
un consum de putere reactivă, dependent de căderea de tensiune reactivă. Această putere este numită putere reactivă de comutație. În Fig.3.23 este reprezentată diagrama circulară a unui redresor comandat când se consideră și influența fenomenului de comutație Datorită comutației reale, punctele care reprezintă diverse unghiuri de comandă α se găsesc deplasate pe semicercul diagramei puterilor, Fig.3.23, în raport cu situația în care se neglijează comutația, Fig.3.22. 3.3.4. Reducerea puterii reactive absorbite de redresoare Reducerea puterii
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]