Problematyka określenia sprawności niskostratnych drajwerów pracujących z częstotliwością 30 MHz

• Autorzy: Legutko P. , Kasprzak M. , Kierepka K

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2018.08.28

Warianty tytułu

EN

The problem of determining the efficiency of low-loss drivers operating at 30 MHz

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono sposób określania sprawności wysokoczęstotliwościowych sterowników bramkowych – drajwerów (ang. driver) pracujących z częstotliwościami sięgającymi 30 MHz. Problematyka określenia i wyznaczenia sprawności tego typu układów wydaje się aktualna i niezwykle istotna, gdyż może ona stanowić istotny wskaźnik efektywności sterowania bramką tranzystora MOSFET. W ramach pracy określono sprawności zarówno dla komercyjnych scalonych sterowników bramkowych, jak i konstrukcji własnych autora niniejszego artykułu. Sprawność dyskretnych drajwerów wynosi powyżej 70%, komercyjne konstrukcje charakteryzują się sprawnością na poziomie 50%.

EN

This paper presents a problem of determining the efficiency of high-frequency MOSFET drivers. All drivers have been tested for efficiency in the operating frequency from 10 MHz to 30 MHz. In the project tested two integrated drivers DEIC420, IXRFD630 IXYS Corporation and additionally three discrete drivers 4xEL7104, 8xEL7457 and 8xUCC27526 have been designed. The new discrete drivers design has been developed as a PCB circuit on a thermal clad technology with the use of discrete low power components. The PCB board are made of IMS material, which consist of aluminum base (1.5 mm), the layers of ceramic insulator (100 μm) and cooper layer (35 μm). Additionally, in this paper presents characteristic power input by the MOSFET drivers (Fig. 3) for two operating states: at idle and at gate MOSFET DE275-501N16A load. Also in this paper presents the measurement of parasitic parameters (output, series resistances RDR) for all drivers. At the end, this paper presents the new characteristic efficiency by the MOSFET drivers determined based on equations from (1) to (10). The new MOSFET Drivers have been verified by using the universal laboratory in Department of Power Electronics, Electrical Drives and Robotics Silesian University of Technology.

Słowa kluczowe

PL

sterownik bramkowy; niskostratny drajwer; tranzystor MOSFET; wysoka częstotliwość

EN

driver; MOSFET transistor; low-losses driver; high-frequency; efficiency

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 94, nr 8
• Strony: 120--123
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Legutko P.

• Politechnika Śląska, Katedra Energoelektroniki, Napędu Elektrycznego i Robotyki, ul. Bolesława Krzywoustego 2, 44-100 Gliwice

autor

Kasprzak M.

• Politechnika Śląska, Katedra Energoelektroniki, Napędu Elektrycznego i Robotyki, ul. Bolesława Krzywoustego 2, 44-100 Gliwice

autor

Kierepka K

• Politechnika Śląska, Katedra Energoelektroniki, Napędu Elektrycznego i Robotyki, ul. Bolesława Krzywoustego 2, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] Legutko P., Analiza wysokoczęstotliwościowych drajwerów tranzystorów MOSFET mocy stosowanych w falownikach rezonansowych, Rozprawa doktorska, Politechnika Śląska, Gliwice 2017
• [2] Legutko P., Wysokoczęstotliwościowe, dyskretne drajwery małej mocy dedykowane do tranzystorów MOSFET serii DE, Przegląd Elektrotechniczny, R. 92, nr 4/2016, ISDN 0033-2097
• [3] Legutko P., Niskostratny drajwer tranzystora MOSFET mocy, Pomiary Automatyka Kontrolna, vol. 60 nr 3/2014, ISDN 0032- 4140
• [4] Kaczmarczyk Z., Poprawa właściwości energetycznych falowników klasy E przez maksymalizację wykorzystania tranzystora, Rozprawa habilitacyjna, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2007
• [5] Tranzystor MOSFET serii DE275-501N16A, http://www.ixys.com
• [6] Analizator impedancji Agilent 4294A, htt://www.keysight.com
• [7] Agilent technologies Co. Ltd. “The Impedance Measurement Handbook”, December 2003
• [8] Dokumentacja techniczna drajwera DEIC420 dostępna pod adresem: http://ixys.com
• [9] Dokumentacja techniczna drajwera IXRFD630 dostępna pod adresem: http://ixys.com
• [10] Dokumentacja techniczna układu scalonego UCC27526 dostępna pod adresem: http://www.ti.com
• [11] Dokumentacja techniczna układu scalonego EL7457 dostępna pod adresem: http://www.intersil.com
• [12] Dokumentacja techniczna układu scalonego EL7104 dostępna pod adresem: http://www.intersil.com
• [13] Opis materialu IMS: „Co to jest IMS”, http://www.komel.katowice.pl

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).