Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Problematyka określenia sprawności niskostratnych drajwerów pracujących z częstotliwością 30 MHz

Legutko P., Kasprzak M., Kierepka K

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

R. 94, nr 8

120--123

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.

2

Problem zwarć skrośnych w scalonych sterownikach bramkowych pracujących z częstotliwością 30 MHz

Legutko P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

R. 94, nr 6

74--77

PL

W artykule przedstawiono problematykę zwarć skrośnych występujących w scalonych, komercyjnych sterownikach bramkowych stosowanych powszechnie z tranzystorami MOSFET mocy i pracujących z częstotliwością sięgającą 30 MHz. Zwarcia skrośne w wyjściowym stopniu wzmacniającym drajwera są niezwykle istotne dla działania całego układu falownika. Wpływ zwarć objawia się dużymi stratami mocy biegu jałowego drajwera scalonego, które mogą sięgać nawet 30 W. Tak duża wartość mocy strat znacząco obniża sprawność całego przekształtnika oraz bezpośrednio wpływa na sprawność samego drajwera, która rzadko przekracza 60%. W artykule opisano problematykę identyfikacji zwarć oraz innych zjawisk występujących w sterownikach bramkowych (twardo-przełączalnych) pracujących z częstotliwościami sięgającymi 30 MHz. Przeprowadzone badania wykazały istnienie alternatywnych rozwiązań komercyjnych sterowników bramkowych charakteryzujących się niejednokrotnie lepszymi parametrami statycznymi i dynamicznymi.

EN

This paper presents the problem of short circuits in integrated drivers IXYS Corporation. The problem of short circuits in high frequency driver operating in inverter, is very important for example in efficiency or power losses determining. The short circuit in output amplifier by the drivers affects on the total power losses in this driver. All drivers in this project have been tested for operating frequency from 10 MHz to 30 MHz. Additionally, this paper presents a characteristics of power losses at idle for eight tested drivers - four integrated drivers and four discrete drivers 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). The power losses in integrated driver DEIC420 associated of short circuits are even 30 W for 30 MHz. The new MOSFET discrete drivers characterized by 5 W of power losses in this same work conditions.

3

Falownik klasy E (30 MHz, 300 W) z niskostratnym drajwerem hybrydowym

Legutko P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

R. 94, nr 3

69--74

PL

W artykule przedstawiono realizację, analizę właściwości i badania eksperymentalne nowego typu niskostratnego drajwera hybrydowego dedykowanego dla tranzystorów MOSFET mocy serii DE pracujących w falowniku klasy E (30 MHz, 300 W). Nowa konstrukcja drajwera została wykonana w postaci obwodu drukowanego na płytce PCB o podłożu aluminiowym (ang. thermal clad) z wykorzystaniem dostępnych dyskretnych elementów małej mocy. Część połączeń została wykonana za pomocą tzw. bondingu kulkowego, drutem miedzianym o średnicy 75 μm, co znacząco wpłynęło na zmniejszenie gabarytów obwodu PCB. W ramach pracy drajwer hybrydowy został przebadany pod kątem strat mocy, czasów przełączeń i propagacji, a otrzymane wyniki badań zestawiono z badaniami przeprowadzonymi dla drajwerów scalonych dostępnych w sprzedaży. Nowoopracowana konstrukcja drajwera charakteryzuje się stratami mocy wynoszącymi 18 W, maksymalną częstotliwością pracy 30 MHz, czasami przełaczeń ok. 1 ns oraz niskim kosztem wykonania.

EN

This paper presents performance, property analysis, and experimental research of a new low-losses Hybrid Driver for DE-Series MOSFET power transistors. The new driver can operating in (30MHz, 300W) high-frequency class E inverter. The new hybrid driver design has been developed as a PCB circuit on a thermal clad technology with the use of discrete low power components. In the project tested three integrated drivers IXYS Corporation and additionally two discrete drivers and one hybrid driver have been designed. Additionally, in this paper presents characteristic power input by the drivers (fig.5) for three operating states: at idle, at capacitance load 3 nF and at gate MOSFET 501N16A load. Also in this paper presents voltage waveforms (fig.6) and pictures of the thermal camera. At the end presents the measurements of parasitic parameters (inductances LDR, capacities COUT and resistances RDR), switching and propagation times for all drivers.