W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące możliwości zastosowania kamery termowizyjnej do rejestracji termogramów szybkich procesów przejściowych generacji ciepła w czasie załączania otwartej struktury półprzewodnikowej tyrystora. Badania wykazały możliwość rejestracji termogramów w czasie załączania przyrządu półprzewodnikowego mocy przy odpowiednim doborze niestandardowych ustawień pracy kamery termowizyjnej.
EN
The paper presents the results of investigations on possible use of a thermal imaging camera for the recording of fast transient processes of heat generation during the switching of semiconductor structures in semiconductor power devices, based on measurements of a thyristor semiconductor structure. Using a measurement setup consisting of an IR camera and of a purpose build current pulse generator, the thermal behaviour of the T00-80 thyristor semiconductor structure during turn on was investigated. The thermograms were recorded at speeds reaching 1400 frames per second. Studies of the semiconductor structure of the thyristor mounted in a special holder showed the possibility of using a thermal camera for analyzing the behaviour of power semiconductor devices, however further increase in the temporal resolution of the recording process will be needed. One of the solutions will be to synchronize operation of a pulse generator and a thermal camera, including a controlled, variable time delay between current pulse generation and image acquisition.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper considers the influence of high harmonic components of the square wave input voltage on the efficiency of a piezoelectric transformer (PT). The efficiency analysis results of a 40W ring-shaped step-down prototype PT are presented. The analysis includes comparison of PT operation efficiency with several different input voltage harmonics combinations from pure sinusoidal to full-square signals. A simple selective harmonic elimination method is introduced as an alternative to series inductance used as input matching circuit in most today’s PT-based converters.
PL
W artykule rozważany jest wpływ wyższych składowych harmonicznych napięcia wejściowego na sprawność transformatora piezoelektrycznego (PT). Przedstawione są wyniki analizy sprawności prototypowego pierścieniowego PT o mocy 40W dla różnych zawartości harmonicznych. Zaproponowana jest prosta i skuteczna metoda selektywnej eliminacji harmonicznych celem poprawy sprawności pracy PT.
Artykuł prezentuje wstępne wyniki pomiarów sprawności piezoelektrycznego transformatora pierścieniowego obniżającego napięcie o mocy 10W. Opisane jest zaprojektowane i zbudowane specjalnie do tego celu stanowisko pomiarowe. Przedstawiona jest zastosowana metoda pomiaru i jej ograniczenia oraz uzyskane tą metodą przykładowe wyniki. Omówione są prawdopodobne przyczyny rozbieżności otrzymanych wyników i wartości spodziewanych oraz wyciągnięte wnioski, które będą uwzględnione w dalszym toku badań.
EN
The paper presents initial results of efficiency measurements of a 10W ring-shaped piezoelectric transformer for step-down applications. An experimental setup designed for this purpose is described. A description of measurement method and its limitations is followed by example results. The differences between obtained and expected results are discussed together with the issues to be considered in further research.
Transformatory piezoelektryczne to przetworniki energii elektrycznej wykorzystujące sprzężenie mechaniczne. Dzięki wielu zaletom, w porównaniu do transformatorów konwencjonalnych, są coraz częściej stosowane w elektronice. Ostatnie postępy technologiczne zaowocowały opracowaniem nowego typu transformatora piezoelektrycznego o szerokim zakresie zastosowań. Pozwoli on zastąpić tradycyjny transformator magnetyczny w powszechnie stosowanych elektronicznych układach zasilających. Da to wymierne efekty w postaci miniaturyzacji i istotnego zmniejszenia zużycia energii elektrycznej przez te układy. Artykuł niniejszy stanowi ogólne wprowadzenie w tematykę transformatorów piezoelektrycznych i prezentuje wyniki wstępnych prac Zakładu Układów Elektronicznych i Termografii w tej dziedzinie.
EN
Piezoelectric transformers convert electrical energy by means of mechanical coupling. Thanks to many advantages, when compared to conventional magnetic-core transformers, they are becoming more and more widely used in electronics. The early designs of piezoelectric transformers were applicable only to high-voltage low-power circuits. The recent technological advances made it possible to build a 10W step-down piezoelectric transformer. Its application range is very wide and includes power supply circuits commonly used in consumer electronics. This is supposed to have effect in energy saving and further miniaturisation of electronic devices in the near future. The paper gives a brief introduction to the general topic of piezoelectric transformers and presents the results of initial works peformed by the Electronic Circuits and Thermography Division in this field.
W artykule omówiono możliwość zastosowania kondensatorów nieliniowych w tłumikach regeneratywnych dla procesów wyłączania wymuszonego szybkich przyrządów półprzewodnikowych mocy (tzw. układów turn - off snubbers). Przedstawiona została technologia kondensatorów nieliniowych oraz charakterystyki kondensatorów w funkcji napięcia. Zaprezentowana została aproksymacja wielomianowa charakterystyki kondensatora nieliniowego a także model dla potrzeb symulacji w programie SPICE. Przedstawione zostały wyniki symulacji i badań doświadczalnych opracowanego przez autora układu tłumika regeneratywnego z wykorzystaniem kondensatorów liniowych i nieliniowych jako kondensatorów tłumiących. Zaprezentowane zostały wyniki badań termograficznych łącznika półprzewodnikowego współpracującego z różnymi kondensatorami tłumiącymi.
EN
This paper presents a new snubber circuit with energy recovery and relative simple configuration. Most industrial high power converters and inverters, require snubber circuits to protect the main power semiconcuctor switches and to limit over voltage and high dv/dt caused by stray inductance in practical circuits. The conventional RCD snubber circuit uses resistors to dissipate all snubber energy. Circuit efficiency is improved if snubber energy is recovered back to the DC supply or load. Turn-off snubber reduces turn-off losses in semiconductor switch (Bipolar Transistors, IGBT, VMOS, GTO). Regenerative snubber permits the semiconductor switch to operate at high frequencies with an improved SO A. In the new regenerative turn-off snubber energy stored in the stray inductance is absorbed in the snubber capacitor and then this absorbed energy is returned in significant part through the snubber inductor to the supply. Return of energy is made by using an auxiliary switch. The size of the auxiliary switch compared to the main switch makes this snubber a good alternative to the conventional snubber or even to passive low-loss snub-bers. When operating at higher power levels and switching frequencies, it is common practice to use regenerative snubber circuits, where the stored energy in the snubber elements may be recovered for example by feeding it back to the supply. The operating phases have been shown by using IS SPICE simulation program for linear and nonlinear snubber capacitors. Next the analytical methods have been used to find the equivalent value of snubber nonlinear capacitor. A prototype of regenerative snubber with the selected values of the snubber capacitor and circuit components was built and tested to verify the results. The practical circuit waveforms are presented. The comparison of the work conditions of the switching element (energy losses, case temperature) at the presence of linear and nonlinear capacitors is done.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.