Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 54

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
EN
This paper describes practical issues related to control of the active power buffer (APB) developed for a 2 kVA single-phase inverter. The buffer is designed using the latest GaN HEMTs controlled with triangular current mode to reduce switching losses, however, the switching frequency should be limited to 1 MHz. In the case of the presented analogue-digital controller, frequency is influenced by a reference current of the APB and circuit. Therefore, the operation at start-up and shut-down is especially challenging. A modified control algorithm that also includes pre-charging and discharging process of the energy buffer is presented and experimentally verified by series of tests of the 2 kVA GaN based inverter with the APB.
EN
This paper discusses selected problems regarding a high-frequency improved current-fed quasi-Z-source inverter (iCFqZSI) designed and built with SiC power devices. At first, new, modified topology of the impedance network is presented. As the structure is derived from the series connection of two networks, the voltage stress across the SiC diodes and the inductors is reduced by a factor of two. Therefore, the SiC MOSFETs may be switched with frequencies above 100 kHz and volume and weight of the passive components is decreased. Furthermore, additional leg with two SiC MOSFETs working as a bidirectional switch is added to limit the current stress during the short-through states. In order to verify the performance of the proposed solution a 6 kVA laboratory model was designed to connect a 400 V DC source (battery) and a 3£400 V grid. According to presented simulations and experimental results high-frequency iCFqZSI is bidirectional – it may act as an inverter, but also as a rectifier. Performed measurements show correct operation at switching frequency of 100 kHz, high quality of the input and output waveforms is observed. The additional leg increases efficiency by up to 0.6% – peak value is 97.8%.
PL
Ciecze dielektryczne na bazie estrów syntetycznych stosowane są w układach izolacyjnych transformatorów elektroenergetycznych. W artykule zaprezentowano wyniki badań wybranych właściwości fizycznych i elektrycznych estru syntetycznego Midel 7131®. Przedstawiono wyniki lepkości kinematycznej, gęstości, a także współczynnika strat dielektrycznych tgδ, przenikalności elektrycznej względnej oraz konduktywności w szerokim przedziale temperatur. Do badania lepkości wykorzystano lepkościomierz Ubbelohdego z automatycznym systemem pomiaru czasu wypływu iVisc firmy Lauda. Do pomiaru gęstości wykorzystano zestaw areometrów. W celu zapewnienia stabilnych warunków temperatury użyto łaźni wodnej z termostatem firmy Lauda. Dla uzyskania temperatur niższych od temperatury otoczenia wykorzystano chłodziarkę sprężarkową. Pomiary współczynnika strat dielektrycznych tgδ, przenikalności elektrycznej względnej oraz rezystywności wykonano za pomocą urządzenia BAUR DTL C z termostatowaną celą pomiarową. W pracy zamieszczono ponadto wyniki pomiarów prądu elektryzacji strumieniowej cieczy Midel 7131®, które uzyskano w układzie przepływowym z rurką pomiarową.
EN
Dielectric fluids based on synthetic esters are use in transformer insulating system. The article was presented selected physical and electrical properties of Midel 7131®. In this paper kinematic viscosity, density, dielectric dissipation factor tgδ, relative permittivity and conductivity in wide temperatures are shown. Kinematic viscosity measurements were performed using Ubbelohde viscometer with automatic time of outflow measuring iVisc Lauda. Density measurements were performed using set of areometers. To ensure constant temperature conditions of measurement water bath with thermostat Lauda were used. For the temperature lower than ambient temperature compressor cooler were used. Dielectric dissipation factor tg δ, relative permittivity and resistivity measurements were performed using measuring device BAUR DLT C with thermostatic test cell. The article is additionally included the results of streaming charging electrification current of Midel 7131® fluid, which were collected using flowing system with measuring pipe.
PL
Artykuł przedstawia analityczny sposób wyznaczania pojemności pasożytniczej uzwojeń dławika wysokoczęstotliwościowego o nowej konstrukcji, umożliwiającej 10 - krotną redukcję tej pojemności w porównaniu z rozwiązaniami stosowanymi dotychczas. Dla zaproponowanej metody, w sposób szczegółowy zaprezentowano rozkład uzwojeń w oknie rdzenia i na podstawie uzyskanej geometrii przyjętego modelu elementu magnetycznego przedstawiono opis analityczny oraz wyznaczono pojemność uzwojenia. Dokonano porównania uzyskanych wyników obliczeń z wynikami pomiarów przeprowadzonych dla dławika o indukcyjności L = 1,2mH/8A, przewidzianego do pracy w przekształtniku DC/DC podwyższającym napięcie.
EN
This paper presents an analytical method for determining parasitic capacitance of winding in high-frequency inductor, which allows 10 times reduction of this capacitance compared to traditional solutions. For the proposed method, winding distribution has been presented in detail and based on its geometry the analytical description has been presented and winding capacitance has been calculated. A comparison of the analytical results obtained from calculations with the results of measurements performed for the inductor with parameters L = 1,2mH / 8A dedicated for DC/DC boost converter has been done.
PL
W artykule przedstawiono wyniki obliczeń statystycznych mających na celu potwierdzenie, że uzyskane rezultaty badań eksperymentalnych prądu elektryzacji strumieniowej oleju izolacyjnego TRAFO EN oraz estru MIDEL 7131®, cechują się powtarzalnością przy założonym poziomie istotności α = 0,05. Serie pomiarowe wykonano przy użyciu układu przepływowego z rurką. Na otrzymanych wynikach pomiarów przeprowadzono parametryczny test istotności, oparty na analizie wariancji dla wielu średnich klasyfikacji pojedynczej.
EN
The paper presents the results of statistical calculations in order to confirm that the obtained results of experimental studies of streaming electrification current of TRAFO EN insulating oil and MIDEL 7131® ester, characterized by repeatability at the assumed significance α = 0.05 level. Measurement was performed using a flow system with the tube. On the results obtained measurements were performed parametric test of significance, based on the analysis of variance for many medium-sized single classification.
PL
Doskonałe właściwości statyczne i dynamiczne tranzystorów SiC MOSFET mogą być wykorzystane do przesunięcia obecnej bariery częstotliwości łączeń, występującej w dotychczas stosowanych krzemowych (Si) elementach półprzewodnikowych falowników napięcia w zakres nawet powyżej 100 kHz.
EN
The paper presents the results of calculations, simulations, and measurements of parasitic capacitance of winding in ferrite inductor suitable for cooperating with 2 kW DC-DC boost converter built using SiC JFET transistors, operating with a switching frequency of 100 kHz. The inductor winding is made of litz wire in a two-layer configuration. The lumped model of inductor winding was adopted. The results of analytical calculations have been compared with the results obtained from experimental investigations based on the resonance effect.
8
Content available remote Determination of the basic parameters of the high-frequency planar transformer
EN
The study is dedicated to the experimental and analytical determination of the parameters of the π-shape circuit models of high-frequency two-winding planar transformers used in various types of power electronic converters. For determining the winding capacitance, magnetizing and leakage inductances, waveforms of the voltage and current in the primary winding of a no-loaded and short-circuit transformer were used. The resistances of both windings for alternating current and the resistance corresponding to power losses in magnetic core were determined analytically based on Dowell’s and Steinmetz’s formulas, while considering the effect of temperature. The subject under consideration was a 5600 VA planar ferrite-core transformer designed for operating with a rectangular-wave primary voltage of 360 V and a frequency equal 100 kHz.
PL
Pracę poświęcono eksperymentalnemu i analitycznemu wyznaczaniu parametrów modeli obwodowych kształtu π wysokoczęstotliwościowych dwuuzwojeniowych transformatorów planarnych stosowanych w różnego rodzaju przekształtnikach energoelektronicznych. Do wyznaczania pojemności uzwojeń, indukcyjności magnesującej i indukcyjności rozproszenia wykorzystano oscylogramy napięcia i prądu uzwojenia pierwotnego transformatora pracującego bez obciążenia i w stanie zwarcia. Rezystancje obu uzwojeń dla prądu przemiennego oraz rezystancję odpowiadającą stratom mocy w rdzeniu wyznaczono analitycznie na podstawie wzorów Dowell’a i Steinmetz’a, uwzględniając przy tym wpływ temperatury. Przedmiotem rozważań był transformator z planarnym rdzeniem ferrytowym o mocy 5600 VA przeznaczony do pracy przy prostokątnym napięciu pierwotnym 360 V i częstotliwości 100 kHz.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań elektryzacji strumieniowej oleju izolacyjnego uzyskane w układzie przepływowym z rurka pomiarową. Do badań wykorzystano elektrometr cyfrowy Keithley 6517A z interfejsem RS-232, umożliwiającym korzystanie z poleceń SCPI (ang. Standard Commands for Programmable Instruments). Zastosowano również elektroniczny układ sterowania elektrozaworem. Oba urządzenia kontrolowane były przez komputer klasy PC, na którym zainstalowano oprogramowanie, napisane w języku C# w środowisku Microsoft Visual Studio z wykorzystaniem framework'u .NET. Opracowane oprogramowanie umożliwiało zadanie parametrów pomiaru, automatyczne uruchomienie go w określonym czasie, zgromadzenie wyników i wstępną ich ocenę. Możliwy był również zapis wyników do pliku w formacie wygodnym do dalszej analizy przy użyciu różnych narzędzi do obróbki danych.
EN
In the paper measurement results of streaming electrification of insulating oil are shown, that were acquired in a pipe flow system. During experiment Keithley 6517A electrometer has been used. It is equipped with RS-232 interface and enables SCPI (Standard Commands for Programmable Instruments) commands usage. Additional electronic circuit has been employed to control solenoid valve. Both devices have been controlled by PC computer, using software, that was developed in Microsoft Visual Studio in C# programming language with .NET framework usage. The software enables to set measurement parameters, automatically start it at defined point of time, data acquisition and preliminary evaluation of the results. It also makes possible to save measurement results to a file using data format, that is compatible with many software tools for data analysis.
EN
The paper presents an analytical approach to the determination of power losses in a high-frequency transformer operating in the dual active bridge (DAB). This transformer, having two single-phase transistor bridge inverters, couples two DC circuits that significantly differ in voltages (280 V and 51 V ±20%). Power losses in the core and windings of the planar transformer 5600 VA /100 kHz were calculated taking into account changes in the value and direction of the energy flow between the coupled DC circuits. These circuits represent storage or renewable energy sources and intermediate circuits of the converters used in distributed generation systems. Calculations were performed using the Steinmetz’s and Dowell’s equations. The analytical results have been verified experimentally.
EN
This paper presents the implementation of a thermal camera for the quantitative estimation of power losses in a high frequency planar transformer (100 kHz/ 5600 VA). The methodology is based on the observation of the transient temperature rise and determination of the power losses by means of curves representing the derivative of temperature as a function of power losses dissipated in the transformer. First, the thermal calibration characteristics had to be obtained from a simple experiment, where power losses are generated by DC current in the ferrite core and windings. Next, experimental investigations focused on the determination of the transformer power losses for a short circuit and no load, with a resistive load and with the rectifier as a load were carried out. Finally, to verify the obtained results, analytical calculations based on Dowell’s and modified Steinmetz’s equations were additionally made, which showed a good convergence. The proposed method is easy to implement and can be used as an alternative to the calorimetric method which is time-consuming and requires a complicated measurement setup.
PL
W pracy przedstawiono wybrane zagadnienia projektowania wielogałęziowego wysokoczęstotliwościowego przekształtnika DC/DC o charakterystyce podwyższającej napięcie, przeznaczonego do zastosowania jako sprzęg odnawialnych źródeł energii z układem trójfazowego falownika napięcia. Przedstawiono zasadę działania układu oraz podstawowe przebiegi wartości chwilowych prądów i napięć wyznaczone w drodze symulacji w pakiecie SABER. Oszacowano i porównano straty mocy w układzie w zależności od zastosowanych elementów półprzewodnikowych z węglika krzemu oraz wytypowano elementy do zastosowania w układzie rzeczywistym.
EN
This paper presents design issues of the interleaved DC/DC boost converter aimed to link renewable energy sources and three phase voltage source inverter. Operation principles of the inverter as well as basic waveforms of the currents and voltages obtained by SABER simulations are presented. Estimation and comparison of power losses for various Silicon Carbide power devices is also shown.
PL
W artykule przedstawiono główne zagadnienia związane z projektowaniem, budową i badaniami trójfazowego falownika napięcia przy użyciu tranzystorów Z-FET z węglika krzemu charakteryzującego się wysoką sprawnością (>98%) i wysoką częstotliwością przełączeń (do 150kHz). Omówiono dobór warunków pracy tranzystorów, pracujących bez zewnętrznych diod zwrotnych, w kontekście miniaturyzacji układu. Przedstawiono przyjętą metodykę projektowania dla układu o mocy znamionowej S = 6 kVA. Ponadto artykuł zawiera wyniki badań laboratoryjnych falownika o cechach prototypu, który na wyjściu filtru LC wytwarza napięcie przemienne 3x400V RMS.
EN
This paper presents the main issues related to the design, construction and tests of a three-phase voltage source inverter with Silicon Carbide MOSFETs, which is characterized by a high efficiency (>98%) and high switching frequency (up to 150kHz). The selection of the operation conditions of transistors, which are operating without external anti-parallel diodes, in the context of miniaturization of the converter was discussed and the design methodology on the example of converter with rated power S = 6 kVA was presented. Furthermore, the paper shows the results of laboratory tests of the prototype with the output voltages 3x400V RMS.
PL
W artykule przedstawiono wybrane zagadnienia związane z doborem dławików wejściowych wielogałęziowego przekształtnika typu DC/DC o charakterystyce podwyższającej napięcie, sprzęgającego baterię modułów fotowoltaicznych z trójfazowym, dwupoziomowym falownikiem napięcia. Rozpatrzono trzy topologie dławików: jako elementów pracujących niezależnie oraz o dodatnim i ujemnym sprzężeniu magnetycznym. Na podstawie badań symulacyjnych topologie te oceniono pod względem wartości tętnień prądu pobieranego z baterii ogniw słonecznych. Zamieszczono wyniki badań eksperymentalnych przekształtnika dwugałęziowego DC/DC o mocy znamionowej PN = 3kW, zbudowanego z elementów półprzewodnikowych z węglika krzemu, umożliwiających przełączanie z częstotliwością fs =125 kHz.
EN
In this work the selection of input inductors for interleaved DC/DC boost converter as device between PV battery and three phase voltage source inverter was presented. Description of three topologies has been taken into account: two independent inductors, two inversely and directly coupled inductors. Based on simulation studies of these topologies, values of PV battery current ripples were evaluated. Results obtained from experimental tests with use two phase, 3kW DC/DC converter build with use Silicon Carbide semiconductors operating with frequency equal fs =125kHz were also showed.
15
EN
This paper presents a method for modeling of reduced self-capacitance inductor. Based on the frequency characteristics of the experimental model of inductor, the presented method of identification and approximation have been verified. The vector fitting method has a very good ability to match the curves and determines the parameters of the curve approximated by a rational function h (s). At the stage of testing the vector fitting method ensures correct fit but wrong identification.
PL
W niniejszym artykule przedstawiono metodę modelowania dławika charakteryzującego się zredukowaną wartością pojemności pasożytniczej uzwojeń. Na podstawie wyznaczonych charakterystyk częstotliwościowych modelu eksperymentalnego dławika przedstawiono i zweryfikowano metodę identyfikacji i aproksymacji otrzymanych charakterystyk. Metoda relokacji biegunów (ang. vector fitting) wykazuje bardzo dobrą możliwość dopasowania krzywych oraz wyznacza parametry aproksymowanej krzywej za pomocą funkcji wymiernej typu h(s). Na etapie prób okazało się że metoda relokacji biegunów zapewnia poprawne dopasowanie ale złą identyfikację.
PL
W pracy omówiono problematykę strat mocy w elementach półprzewodnikowych z węglika krzemu (SiC) w zastosowaniu do jednofazowego falownika napięcia, charakteryzującego się wysoką sprawnością energetyczną. Na podstawie danych katalogowych poszczególnych przyrządów półprzewodnikowych (SiC JFET, SiC BJT i SiC MOSFET) w sposób analityczny wyznaczono straty mocy. Wyniki obliczeń porównano z wynikami badań modelu laboratoryjnego jednofazowego falownika o mocy S = 2 kVA.
EN
In this work the problem of the power losses in the semiconductor elements made with silicon carbide (SiC) as applicable to high efficiency single-phase voltage source inverter was presented. Based on data from manufacturers regarding switching energy losses for individual semiconductor devices (SiC JFET, BJT and SiC MOSFET), analytical power loss calculations in leg configuration were determined. The calculations were compared with a measured results obtained from laboratory model single-phase full bridge inverter with rated power S = 2kVA.
PL
Przedstawiono wyniki badań prowadzonych w celu wyznaczenia strat mocy w transformatorach stosowanych w urządzeniach energoelektronicznych, w których wartości chwilowe transformowanych napięć mają kształt prostokątny o częstotliwościach rzędu dziesiątków kiloherców. Podano sposób nagrzewania rdzenia i uzwojeń prądem stałym, umożliwiający uzyskanie kalibracyjnych charakterystyk termicznych, na podstawie których można oszacować straty mocy wydzielane w uzwojeniach transformatora. Wyniki badań uzyskanych na podstawie zaproponowanej metody termicznej porównano z wynikami obliczeń analitycznych w odniesieniu do transformatora planarnego 4800VA/100kHz..
EN
The results of research conducted to determine the power losses in transformers used in power electronic in which the instantaneous values of transformed voltages have a square shape with frequency of tens of kHz were presented. A method of heating core and windings in usedirect current (DC), to obtain a thermal characteristics to estimate the power losses of the windings of the transformer was proposed. The results obtained from the proposed method were compared with analytical calculations for planar transformer 4800VA/100kHz..
18
PL
Artykuł przedstawia przegląd rozwiązań sterowników bramkowych tranzystorów mocy z węglika krzemu. Omówiono kolejno przypadki tranzystorów złączowych (JFET): normalnie załączonych a także normalnie wyłączonych oraz sterowniki prądu bazy dla tranzystorów bipolarnych (BJT). Przedstawiono także wyniki badań eksperymentalnych – przebiegi prądów i napięć zarejestrowane w trakcie testów dwupulsowych, obrazujące procesy łączeniowe dla każdego z omawianych tranzystorów.
EN
The paper presents an overview of the gate drive units for Silicon Carbide power transistors. Solutions for two types of Junction Field Effect Transistors: normally-on and normally-off as well as base drive units for bipolar transistors (BJTs) are described. Experimental results – waveforms of the currents and voltages recorded during double-pulse tests are presented in order to illustrate switching behavior of discussed transistors.
PL
W artykule zaprezentowano nową metodę wykonywania elementów magnetycznych (dławików), charakteryzujących się zredukowaną wartością pojemności pasożytniczej uzwojeń. Przedstawiono różne metody pomiarowe tej wielkości oraz uzyskane wyniki obliczeń i pomiarów w przypadku dławika wykonanego zaproponowanym sposobem oraz w sposób klasyczny. Podano wyniki badań laboratoryjnych uwzględniających pracę obu elementów magnetycznych w układzie przekształtnika typu podwyższającego napięcie o mocy 2 kW, zbudowanego z łączników z węglika krzemu przełączanych z częstotliwością 100 kHz.
EN
In this paper novel method of preparing magnetic components (inductors) with reduced value of parasitic capacitance was presented. Different measurement methods of that magnitude and results obtained in use them with inductor made in proposed way and classical method were shown. The paper is illustrated by results of laboratory tests taking into account co-operation two different inductors (with high and optimalized parasitic capacitance) with 2 kW boost converter, made with Silicon Carbide semiconductors working with 100 kHz.
PL
Artykuł jest poświęcony prezentacji prac badawczych mających na celu rozwinięcie metod pomiaru strat łączeniowych w szybkich łącznikach półprzewodnikowych jak MOS oraz IGBT. Przy projektowaniu przekształtników pracujących z dużą częstotliwością łączeń określenie strat łączeniowych na podstawie rejestrowanych przebiegów napięcia i prądu jest trudne i nie daje jednoznacznych wyników. W pracy przedstawiono metodę ilościowego wyznaczania strat energii przy załączaniu i wyłączaniu tranzystorów z zastosowaniem obrazu zarejestrowanego za pomocą kamery termograficznej.
EN
In the paper investigations dedicated to development of measurement methods of power loss in fast semiconductor switches such as MOSFET or IGBT are presented. During the design of converters with high switching frequencies the estimation of switching power losses based on recorded switch current and voltage curves is difficult and does not provide adequate results. The method of quantitative measurement of semiconductor switch power losses with the use of thermal steady state picture registration is described and illustrated with laboratory result examples.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.