Комплектующие

Развитие электроники в наше время продолжается семимильными шагами. Сегодня в этой отрасли всё больше используются такого типа конструктивные элементы, как печатного типа управляющие платы.  Каждая из таких плат – это различные компоненты, объединённые на ограниченном пространстве в одно целое, работой которых управляет сама плата. Другими словами, печатная плата такого вида – это своего рода коммутатор, объединяющий и собирающий в одном месте многие элементы механического типа.

Если говорить об устройстве такого рода платы, то в первую очередь стоит говорить об её основе, представляющей собой пластину с диэлектрическими свойствами. Внутри этой пластины или в её объёме имеются нанесённые с помощью специального способа печати электрические цепи, проводящие ток. Их наносят, ориентируясь на предварительно составленную электрическую схему соединений. Все собранные механические или же электрические элементы соединяются между собой с помощью собственных выводов или проводников.

Одним из элементов печатной платы управления являются устройства IGBT. Их наличие продиктовано способностью управлять напряжением и возможностью осуществлять переключение большой нагрузки при малой мощности. Как раз благодаря наличию устройства igbt плата управления осуществляет контроль протекания многих производственных процессов. Такие платы используют в процессе программирования сложных станков, организации автоматизации многих производственных процессов и наконец, в бытовой технике и компьютерах.

  

Модули IGBT от Fuji Electric Global. Особенности, устройство и назначение

Сегодня промышленность предлагает устройства IGBT не только как единичные экземпляры, но и в виде отдельных компонентов программы – модулей или сборок. Как показывает практика иногда намного выгоднее использовать сразу несколько полупроводниковых триодов IGBT, чем один.

Именно поэтому компания Fuji Electric Global и наладила выпуск модулей Fuji Electric IGBT. В начале они были разработаны специально с целью использования в качестве элементов коммутации силовых преобразователей приводов частотно-регулированных типов силовых агрегатов, а также и источников питания бесперебойного типа. Модуль igbt fuji представляет собой полупроводниковое устройство, в котором соединено высокоскоростное переключение MOSFET силового типа с возможностью одновременной работы с сильным током и высоким напряжением транзистора биполярного типа.

Сегодня компания предлагает IGBT модули VII поколения серии X. Их основным отличием является использование диодных устройств более тонких и миниатюрных размеров, что даёт возможность оптимизировать структуру самого модуля. А это в свою очередь позволило сократить потери мощности во время работы преобразователя или инвертора в сравнении с обычными продуктами (серия V 6-го поколения). Также такое новшество способствует также и энергосбережению, а значит и уменьшению расходов на электроэнергию оборудования, где установлен модуль.

Транзисторы или полупроводниковые триоды IGBT высоковольтного типа

Как известно, IGBT-триоды полупроводникового типа используются в основном в мощных схемах высокого напряжения. Их появление было вызвано обнаружением недостатков в электрических схемах высокого напряжения от использования MOSFET-устройств полупроводникового типа, а точнее зависимость квадратичного типа сопротивления канала от подаваемого в сеть напряжения.

Разработанные новые полупроводниковые устройства IGBT биполярного типа с изолированным выводом (каналом) отличаются:

• сопротивлением на входе высоких показателей;
• незначительными потерями во время работы с высокими показателями напряжения и тока;
• в открытом положении низкими или незначительными показателями остаточного напряжения.

Сегодня на международном рынке появилась принципиально новая разработка компании Mitsubishi Electric – высоковольтный модуль BB IGBT. Компания представила целую линейку (HV IGBT) новых высоковольтных полупроводниковых триодов биполярного типа с выводом изолированного типа (затвор). Все устройства этой линейки объединили производители в новую серию R. Каждый из таких модулей отличается развязкой корпуса высокого уровня и может функционировать в температурном диапазоне -50оС – 150оС. Мало того, они с успехом выдерживают напряжение в пределах от 1,7 кВ и до 6,5кВ.

Модули IGBT в управлении электродвигателями. Особенности конструкции и функционирования

Электрические машины асинхронного типа сегодня являются достаточно популярными и применяются во многих промышленных процессах, производствах и решениях. Такая популярность связана с надёжностью, высоким показателем КПД (около 80%), выносливостью высокой степени и относительно невысокой стоимостью этих агрегатов. Помимо промышленного производства они используются и в электроприборах бытового назначения, вентиляционных системах, а также системах нагрева и кондиционирования воздуха автотранспортных средств.

Сумасшедшие темпы развития прогресса диктуют всё более жёсткие новые требования к электрическому приводу двигателей. А это в свою очередь заставляет, прежде всего, разрабатывать новые типы таких агрегатов, а также и значительно сложнее методов, предназначенных для управления электрическим приводом. Всё это тянет за собой разработку с последующим применением абсолютно новой базы элементов, как силовых, так и управляющего типа.

Основой схемы управления любого электродвигателя асинхронного типа является инвертор. Создание современных инверторов на основе модулей IGBT, даёт им возможность преобразовывать или превращать напряжение электросетей промышленного назначения (50Гц/380В) в заранее заданные значения амплитуды частоты и напряжения, поступающее на агрегат. Мало того, установив в конструкцию привода двигателя igbt модуль, появляется возможность управлять многими процессами его функционирования.

 

Модули IGBT силового типа от Eupec. Особенности конструкции, назначение и область применения

Современные модули IGBT силового типа используются во многих сферах промышленности при создании разнообразных устройств и агрегатов. Особенную роль они играют и в развитии электротранспорта, как городского назначения, так и железнодорожного. Использование IGBT устройств в тяговых преобразователях даёт возможность повысить частоту переключения, минимизировать загруженность сети гармониками, упростить схему управления и обеспечить предельно низкие показатели потерь в дросселях и обмотках трансформатора.

Создание IGBT полупроводниковых триодов (транзисторов), которые запираются с рабочим напряжением равным 6,5 кВ, сделало возможным реализацию также преобразователя, инвертор импульсного типа которого подключается непосредственно к напряжению контактной сети с постоянным током 3 кВ. Сегодня для электродвижущего состава дальнего следования используются модули IGBT с рабочим напряжением 6,5Кв, с параллельным соединением модулей и воздушным охлаждением.

В мире существует лишь несколько компаний, осуществляющих разработку и производство мощный высоковольтных IGBT-модулей, применяемых в тяговых преобразователях электротранспорта. 

С входом в состав Infineon компании Eupec, такого типа eupec igbt модули стали намного ближе и для российских разработчиков и производителей тяговых преобразователей.