Pomiary parametrów termicznych dławików

• Autorzy: Górecki K. , Górecka K. , Detka K.

Warianty tytułu

EN

Measurements of Thermal Parameters of Choking-Coils

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Dławiki są niezbędnym komponentem układów impulsowego przetwarzania energii elektrycznej. Jak wynika z literatury, temperatura w istotny sposób wpływa na charakterystyki i parametry eksploatacyjne elementów i urządzeń elektronicznych oraz na czas ich pracy do uszkodzenia. Temperatura dławika rośnie wraz z temperaturą otoczenia oraz z mocą strat tego elementu. W celu wyznaczenia temperatury dławika przy znanym przebiegu mocy wydzielanej w tym elemencie niezbędna jest informacja o przebiegu jego przejściowej impedancji termicznej. W pracy zaproponowano elektryczną metodę pomiaru przejściowej impedancji termicznej dławika przy wykorzystaniu rezystancji uzwojenia w charakterze parametru termoczułego oraz pirometryczną metodę pomiaru wzajemnej przejściowej impedancji termicznej między uzwojeniem a rdzeniem. Opisano koncepcję pomiaru i konstrukcję układu pomiarowego realizującego opracowaną metodę. Przeanalizowano również wpływ mocy traconej w uzwojeniu dławika na rozkład temperatury w rdzeniu i w uzwojeniu w stanie termicznie ustalonym. Rozważania teoretyczne zilustrowano wynikami pomiarów wybranych konstrukcji dławików. W oparciu o uzyskane wyniki pomiarów sformułowano zalecenia dla konstruktorów układów elektronicznych dotyczące chłodzenia dławików.

EN

Choking-coils are a requisite components of the switching converters of the electrical energy. As it is known from literature, the temperature influences in the essential manner to the characteristics and exploitive parameters of components and electronic equipment, as well as it determines the lifetime of elements and electronic equipment. Temperature of the choking-coil increases together with the ambitne temperature and with an increase of power losses dissipated in this element. In order to calculate the temperature of the choking-coil at the well-known course of the power dissipated in this element, the transie nt thermal impedance of the choking-coil is indispensable. In the paper, the electrical method of the measurement of the transient thermal impedance of the choking-coil is proposed. In this method the resistance of the winding of the choking-coils is used as an thermally sensitive parameter. The idea of the measurement metod and the construction of the measuring set were described. Additionally, the influence of the power dissipated in winding of the choking-coil on the temperature distribution in the core and in the winding in the steady state was analyzed. Theoretical considerations were illustrated with the results of measurements of selected constructions of choking-coils. Basing on the obtained measurements results the suggestions for the designers of electronic circuits connected with the cooling of choking-coils are formulated.

Słowa kluczowe

PL

dławiki; parametry cieplne; pomiary

EN

choking-coils; thermal parameter; measurements

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2013
• Tom: Nr 3(100), cz. 1
• Strony: 135--140
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., wykr., wz.

Twórcy

autor

Górecki K.

• Katedra Elektroniki Morskiej, Akademia Morska w Gdyni

autor

Górecka K.

• Katedra Elektroniki Morskiej, Akademia Morska w Gdyni

autor

Detka K.

• Pomorska Wyższa Szkoła Nauk Stosowanych w Gdyni

Bibliografia

• [1]. Rashid M.H.: Power Electronic Handbook, Academic Press, Elsevier, 2007.
• [2]. Van den Bossche A., Valchev V.C.: Inductors and transformers for Power Electronics. CRC Press, Taylor & Francis Group Boca Raton, 2005.
• [3]. Górecki K., Detka K.: Electrothermal model of choking-coils for the analysis of dc-dc converters. Materials Sciences & Engineering B, Vol. 177, No. 15, 2012, pp. 1248-1253.
• [4]. Górecki K., Zarębski J.: Electrothermal analysis of the self-excited push-pull dc-dc converter. Microelectronics Reliability, Vol. 49, No.4, 2009, pp. 424-430.
• [5]. Górecki K., Stepowicz W.J.: Wpływ zjawiska samonagrzewania w dławiku na charakterystyki przetwornicy buck. Przegląd Elektrotechniczny, R. 85, Nr 11, 2009, ss. 145-148.
• [6]. Janke W.: Zjawiska termiczne w elementach i układach półprzewodnikowych, WNT, Warszawa 1992.
• [7]. Zarębski J.: Modelowanie, symulacja i pomiary przebiegów elektrotermicznych w elementach półprzewodnikowych i układach elektronicznych, Prace Naukowe Wyższej Szkoły Morskiej w Gdyni, Gdynia 1996.
• [8]. Blackburn D.L., Oettinger F.F.: Transient Thermal Response Measurements of Power Transistors, IEEE Transactions on Industrial Electronics and Control Instrumentation, Vol. IECI- 22, No. 2, 1976, s. 134-141.
• [9]. Szekely V.: A New Evaluation Method of Thermal Transient Measurement Results, Microelectronic Journal, Vol. 28, No. 3, 1997, s. 277-292.
• [10] Górecki K., Zarębski J.: Badanie wpływu wybranych czynników na parametry cieplne tranzystorów mocy MOS. Przegląd Elektrotechniczny, Vol. 85, No. 4, 2009, pp. 159- 164.
• [11]. Zarębski J., Górecki K.: A Method of the BJT Transient Thermal Impedance Measurement with the Double Junction Calibration. Proc. 11-th IEEE Semiconductor Thermal Measurement and Management Symposium (SEMI-THERM), San Jose, 1995, pp.80-82.
• [12]. Zarębski J., Górecki K.: A Method of Measuring the Transient Thermal Impedance of Monolithic Bipolar Switched Regulators. IEEE Transactions on Components and Packaging Technologies, Vol. 30, No. 4, 2007, pp:627 – 631.
• [13]. Chwaleba A., Poniński M., Siedlecki A.: Metrologia elektryczna. WNT, Warszawa, 2010.
• [14]. Suszynski Z., Arsoba R., Napieralski A., Tylman W.: Infrared Investigation of Thyristor Structure Using Induction Heating, Proceedings of 9th MIXDES, Wrocław 2002, pp. 381-384.
• [15]. Thermo-hunter PT-3S Portable non-contact thermometer. Instruction Manual, Optex co., 1997.
• [16]. Arnold Magnetics Limited Powder Cores – catalogue data, www.arnoldmagnetics.com
• [17] Strona internetowa firmy Feryster http://www.feryster.com.pl/polski/kat10.php
• [18]. Rubin S., Oettinger F.: Thermal Resistance Measurement on Power Transistors. National Bureau of Standards, NBS 400-14, U.S. Dept. of Commerce, 1979.
• [19]. Instrukcja obsługi kamery termograficznej serii V-20, Vigo-System, Warszawa 2001.