Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Stosowane metody zasilania i izolacji galwanicznej sterowników bramkowych tranzystorów mocy w mostkowych stopniach końcowych wzmacniaczy klas D i falowników

Jasielski J., Kuta S.

Science, Technology and Innovation

|

2018

|

Vol. 2, no. 1

31--41

PL

W pracy dokonano przeglądu i oceny różnych technik zasilania i izolacji galwanicznej sterowników bramkowych tranzystorów mocy w stopniach końcowych wzmacniaczy klasy D oraz różnego rodzaju konwerterów DC-AC lub DC-DC. Opisano i porównano techniki wytwarzania pływających napięć zasilających sterowniki bramkowe tranzystorów górnej części mostka w konfiguracji typu bootstrap oraz w konfiguracji typu samo-doładowującej się pompy ładunkowej, a także przedstawiono techniki izolacji galwanicznej sygnałów cyfrowych: optyczną i pojemnościową, które mogą być wykorzystane do sterowania tranzystorów w górnej części mostka. Przedstawiony w pracy oryginalny mostkowy wzmacniacza klasy BD z dwubrzegową modulacją PWM z przesuwaniem fazy sygnału modulowanego PSC PWM i zerowym sygnałem wspólnym na wyjściu pokazuje, że w układach budowanych w oparciu o wielopoziomowe metody modulacji PWM, prawie wszystkie sterowniki tranzystorów stopnia końcowego wymagają pływających napięć zasilających i izolacji galwanicznej. W takich układach najpewniejszą i niezawodną metodą zasilania i izolacji galwanicznej sterowników bramkowych tranzystorów mocy w stopniach końcowych są układy samodoładowujących się pomp ładunkowych z izolacją galwaniczną sygnałów cyfrowych ze sprzężeniem pojemnościowym. Poprawność działania stopnia końcowego tego wzmacniacza, wraz ze wszystkimi układami sterującymi, zweryfikowano za pomocą symulacji komputerowych w programie PSpice.

EN

Various methods used for a floating high-side gate drive power supply and galvanic isolation of the Class-D amplifiers and different DC-AC or DC-DC converters have been reviewed and evaluated in the paper. On the basis of the literature, the bootstrap floating supply and self-boost charge pump topology for a gate drive high-side power supply, as well as control signal isolated systems with optically-isolated signals or with capacitive signal isolation have been described and compared. New topologies of the Class-BD amplifiers with Common-Mode (CM) free outputs using PSC PWM - Phase Shifted Carrier Pulse Width presented in the paper, shows that almost all gate drivers of the output stage transistors require floating power supply and galvanic isolation of the control signals. In the case of such circuits with multi-level PWM output, the most reliable and robust method for the floating gate drive power supply and galvanic isolation is self-boost charge pump topology with capacitive control signal isolation. Correct operation of the output stage of the proposed Class-BD amplifiers as well as the PWM modulator and self-boost charge pump topologies with capacitive control signal isolation have been verified using intensive Pspice simulation.

2

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.

3

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.

4

Tranzystory GaN w falowniku mostkowym o wysokiej częstotliwości przełączeń (250kHz)

Rąbkowski J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 5

45--48

PL

W artykule omówiono zagadnienia związane z projektowaniem i budową falownika mostkowego wykorzystującego azotkowo-galowe (GaN) tranzystory typu Gate Injection Transistors (GIT). Przedstawione są podstawowe właściwości tych tranzystorów wraz z tematyką dotyczącą ich sterowników bramkowych. Następnie zaprezentowany jest model laboratoryjny falownika o mocy 2kVA pracującego z częstotliwością przełączeń równą 250kHz. Artykuł ilustrowany jest wynikami badań laboratoryjnych.

EN

The paper discuses issues related to design and construction of the H-bridge inverter using Gallium Nitride (GaN) Gate Injection Transistors (GIT). Basic features of the transistors are shown together with gate driver topics. Then, a laboratory model of the 2kVA inverter operating at switching frequency of 250 kHz is presented. The paper is illustrated with experimental results.

5

Nowe niskostratne drajwery tranzystorów MOSFET mocy

Legutko P.

Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka

|

2013

|

z. 2-3

67--77

PL

W artykule przedstawiono analizę właściwości, badania eksperymentalne i realizację wysokoczęstotliwościowych drajwerów tranzystorów MOSFET mocy stosowanych w falownikach rezonansowych o częstotliwości pracy sięgającej 30 MHz. Przebadano dwa scalone, wysokoczęstotliwościowe drajwery dostępne na rynku o ozna-czeniachDEIC420 i DEIC515 oraz zaprojektowano dwa dyskretne układy własnej konstrukcji. Badania eksperymentalne przeprowadzono pod kątem analizy strat mocy oraz czasów przełączeń poszczególnych układów.

EN

This paper presents a systematic approach to design high performance gate drive circuits for high speed switching applications. In the project tested two inte-grated drivers DEIC420, DEIC515, and additionally two discrete drivers 8xUCC27526and 4xFDMQ8203have been designed. 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.

6

Sterownik bramkowy dla tranzystorów SiC pracujących w układzie mostka

Rąbkowski J., Zdanowski M., Barlik R.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 12

76-79

PL

Artykuł przedstawia nowe rozwiązanie sterownika bramkowego dla tranzystorów SiC, które pracują w konfiguracji mostka. Dzięki zastosowaniu prostego źródła prądowego sterowany tranzystor osiąga dużą dynamikę procesu załączenia. Proponowany sterownik umożliwia także szybkie wyłączanie tranzystora oraz utrzymuje go w stanie wyłączenia nawet przy zmianach potencjału punktu środkowego gałęzi mostka. Omówiono zasadę działania nowego sterownika a także praktyczne aspekty zastosowania do sterowania normalnie wyłączonych tranzystorów SiC JFET pracujących w układzie mostka o częstotliwości przełączeń równej 100 kHz.

EN

The paper presents a new design of the gate drive unit for SiC transistors j operating in the bridge configuration. The transistor reaches very fast turn-on due to a simple current source applied. Proposed solution offers also very fast turn-off and keeps the JFET off in spite of the changes of the middle point potential. The paper describes operation principles of the new driver as well as practical aspects of application to control normally-off JFETs operating in the bridge configuration at 100 kHz.

7

Tranzystor JFET z węglika krzemu - szybki, wysokonapięciowy element półprzewodnikowy do zastosowań w energoelektronice

Rąbkowski J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2009

|

R. 85, nr 4

205-208

PL

W artykule przedstawiono podstawowe właściwości tranzystora JFET, w pełni sterowanego elementu wykonanego w technologii węglika krzemu (SiC), pod kątem zastosowania go w energoelektronice. Wykorzystując próbki elementów dostarczone przez producenta wyznaczono charakterystyki statyczne a także dynamiczne elementu oraz zbadano jego zachowanie się w stanie zwarcia. Opracowano sterownik bramkowy z zabezpieczeniem nadprądowym, który został wykorzystany do budowy przekształtnika DC/DC obniżającego napięcie.

EN

In this paper basic features of Junction Field Effect Transistor (JFET), fully controlled device made of silicon carbide (SiC) are presented. With the use of JFET samples static and dynamic characteristics are determined and short circuit behavior is shown. The gate driver with overcurrent protection has been developed and applied in step-down DC/DC converter.