Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 40

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 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.
2
Content available Extended T-type inverter
EN
This paper presents a new concept for a power electronic converter – the extended T-type (eT) inverter, which is a combination of a three-phase inverter and a three-level direct current (dc)/dc converter. The novel converter shows better performance than a comparable system composed of two converters: a T-type inverter and a boost converter. At first, the three-level dc/dc converter is able to boost the input voltage but also affects the neutral point potential. The operation principles of the eT inverter are explained and a simulation study of the SiC-based 6 kVA system is presented in this paper. Presented results show a serious reduction of the DC-link capacitors and the input inductor. Furthermore, suitable SiC power semiconductor devices are selected and power losses are estimated using Saber software in reference to a comparative T-type inverter. According to the simulations, the 50 kHz/6 kVA inverter feed from the low voltage (250 V) shows <2.5% of power losses in the suggested SiC metal oxide–semiconductor field-effect transistors (MOSFETs) and Schottky diodes. Finally, a 6 kVA laboratory model was designed, built and tested. Conducted measurements show that despite low capacitance (2 × 30 μF/450 V), the neutral point potential is balanced, and the observed efficiency of the inverter is around 96%.
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.
4
Content available remote System doboru i optymalizacji parametrów przekształtnika sieciowego AC-DC
PL
Artykuł prezentuje system doboru i optymalizacji parametrów przekształtnika sieciowego AC-DC dedykowanego dla układów rozproszonych. Proponowane rozwiązanie bazuje na metodach dyskretnej optymalizacji wielokryterialnej wykorzystujących algorytmy ewolucyjne i jest narzędziem wspierającym proces projektowania przekształtnika energoelektronicznego. W artykule przedstawiono założenia i działanie systemu, proces projektowania oraz optymalizacji parametrów przekształtnika realizowany przez opracowane środowisko optymalizacyjne.
EN
This paper presents system for design and optimization of the parameters of grid connected converter dedicated for distributed systems. Introduced solution is based on multi-objective discrete optimization and supports process of the AC-DC converter design. Paper presents foundations and basic system properties, design and optimization process and selected optimization results.
EN
This paper deals with performance of the 50 kVA three-phase converter built with switches based on SiC MOSFET and anti-parallel Schottky diodes. In contrast to popular IGBT converters, a negative switch current is capable of flowing through the reverse conducting transistor, which results in different distribution of power losses among the devices. Thus, equations describing the conduction power losses of the transistor and diode are improved and verified by means of circuit simulations in Saber. Moreover, a comparison of power losses calculated with the use of standard and new equations is also shown. Total power losses in three SiC MOSFET modules of a 50 kVA converter operating at 20 kHz are up to 30% lower when reverse conduction is taken into account. This shows the importance of the discussed problem and proves that much better accuracy in the estimation of power losses and junction temperatures of SiC devices may be obtained with the proposed approach.
6
Content available remote Experimental evaluation of GaN Gate Injection Transistors
EN
The paper presents experimental evaluation of Gate Injection Transistors produced on the base of Gallium Nitride (GaN). Authors show double-pulse test results and measurements of the half-bridge converter with inductive load. Obtained results indicate very good performance of new devices which are able to operate at high switching frequency and low power losses (0.6% losses of converter power at 150 kHz was achieved).
PL
Artykuł przedstawia ocenę w trybie eksperymentu tranzystorów typu Gate Injection Transistor zbudowanych na bazie azotku galu (GaN). Autorzy prezentują wyniki testów dwupulsowych a także wyniki pomiarów układu półmostka obciążonego dławikiem. Wyniki wskazują na bardzo dobre parametry nowych przyrządów, charakteryzujących się niskimi stratami mocy nawet przy dużych częstotliwościach przełączeń (uzyskano 0.6% strat mocy przekształcanej przy 150kHz).
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.
EN
The paper discusses the application of the current-source concept in the gate drivers for silicon carbide transistors. There is a common expectation that all SiC devices will be switched very fast in order to reach very low values of switching energies. This may be achieved with the use of suitable gate drivers and one of possibilities is a solution with the current source. The basic idea is to store energy in magnetic field of a small inductor and then release it to generate the current peak of the gate current. The paper describes principles of the current-source driver as well as various aspects of practical implementation. Then, the switching performance of the driven SiC transistors is illustrated by double-pulse test results of the normally-ON and normally-OFF JFETs. Other issues such as problem of the drain-gate capacitance and power consumption are also discussed on the base of experimental results. All presented results show that the currentsource concept is an interesting option to fast and efficient driving of SiC transistors.
10
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 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.
PL
Artykuł przedstawia zagadnienia symulacji i projektowania modelu trójfazowego falownika typu quasi-Z (qZ), który jest przeznaczony do współpracy z baterią ogniw fotowoltaicznych o mocy 2kW. Omówiono zasadę działania układu oraz jego sterowanie przy pomocy modulacji szerokości impulsów. Podstawowe przebiegi wartości chwilowych prądów i napięć wyznaczono w drodze symulacji w pakiecie SABER. Pokazano także metody doboru parametrów elementów półprzewodnikowych i biernych z wykorzystaniem modelu symulacyjnego.
EN
In this paper simulation and design issues of the three phase quasi-Z inverter for the photovoltaic application are presented. Operation principles of the inverter are presented as well as its pulse width modulation based control methods. Basic waveforms of the currents and voltages are obtained by SABER simulations. Methods of the semiconductor devices and passive elements are also shown in this paper.
PL
W artykule, stanowiącym kontynuację tematyki z poprzedniej pracy zamieszonej w tym numerze, przedstawiono sposób tworzenia modeli symulacyjnych trójfazowych falowników z tranzystorami MOSFET i COOLMOS oraz z diodami zwrotnymi z węglika krzemu. Badania symulacyjne modeli o mocach 500 VA (100V) i 5000 VA (300V) ukierunkowano na określenie strat mocy we wszystkich przyrządach półprzewodnikowych z uwzględnieniem strat w stanach przewodzenia i łączeniowych. Wyniki przeprowadzonych badań porównawczych wskazują na poprawę efektywności energetycznej falowników z diodami zwrotnymi z węglika krzemu.
EN
In the paper being the continuation of subject from previous paper in this issue number the method of creation of the simulating models of three phase voltage source inverter with MOSFET and COOLMOS and silicon carbide anti-parallel diodes is presented. Simulations of the 500 VA (100 V) and 5000 VA (300V) PWM inverters were made in order to determine the power losses in all semiconductor devices. ). Positive effects caused by SiC diode applications have been confirmed.
PL
W cyklu dwóch publikowanych kolejno artykułów przedstawiono zagadnienia dotyczące oceny korzyści jakich można oczekiwać w zakresie poprawy właściwości użytkowych, w tym głównie sprawności energetycznej, urządzeń energoelektronicznych budowanych z zastosowaniem przyrządów z węglika krzemu (SiC). W pierwszym z dwóch artykułów zaprezentowano wyniki badań eksperymentalnych łączników oraz kompletnych niskonapięciowych trójfazowych falowników PWM (100V; 500VA) o częstotliwość przełączeń powyżej 50 kHz, w których zastosowano krzemowe tranzystory MOSFET z diodami zwrotnymi w postaci diod Schottky'ego z węglika krzemu. Wyznaczone eksperymentalnie łączeniowe straty energii wskazują na korzystne właściwości energetyczne falowników z przyrządami z SiC. Badania symulacyjne falowników o mocach 500VA i 5000VA przedstawiono w spójnym tematycznie artykule, zamieszczonym w niniejszym numerze.
EN
In the two connected and published in serial numbers papers the simulation and experimental results are presented in order to determine impact of silicon carbide devices on reduction of power losses in the power electronics equipment. In this first one the experimental investigations results of alone switches consist of low voltage MOSFETs and anti-parallel SiC Schottky diodes as well as complete three phase PWM low voltage inverters operating at switching frequency over 50 kHz (100V/500VA) have been presented. The experimentally determined switching and conducting losses show the good energetic properties of voltage source inverter built with MOSEFETs and SiC diodes. The simulating investigations of the 500VA and 5000VA inverters are the subject of the second paper which is published in this issue.
16
Content available remote Badania eksperymentalne trójfazowego falownika quasi-Z
PL
W artykule przedstawiono tematykę związaną z badaniami eksperymentalnymi trójfazowego falownika typu quasi-Z (qZ) przeznaczonego do współpracy z baterią ogniw fotowoltaicznych. Omówiono zagadnienia związane z konstrukcją modelu przekształtnika o mocy pozornej 2 kVA. Przedstawiono kolejne etapy badań układu: od uruchomienia przy obciążeniu rezystancyjnym po pracę na sieć trójfazową 3x400 V RMS.
EN
In this paper experimental investigation of the 2 kVA three phase quasi-Z inverter for the photovoltaic applications is presented. The construction issues of the laboratory model are described. Then, following steps are presented starting from the resistive load tests to the grid operation at full voltage of 3x400 V RMS.
PL
W pracy dokonano estymacji strat mocy wydzielanych w kompletnych zestawach półprzewodnikowych trójfazowych przekształtników mostkowych o topologiach dwupoziomowego falownika napięcia, falownika prądu i falownika typu "Z" w przypadku, gdy łączniki tych układów są wykonane przy użyciu krzemowych tranzystorów IGBT i tranzystorów typu JFET i BJT z węglika krzemu. Uzyskane wyniki wskazują na korzystniejsze właściwości energetyczne układów z przyrządami z węglika krzemu, a także na możliwości redukcji gabarytów elementów biernych i zwiększenie wskaźnika mocy właściwej tych układów.
EN
In this work estimations of power losses give off complete semiconductor elements on three phase bridge inverters in topologies like twolevel voltage source inverter, current source inverter and "Z" source inverter, in case that semiconductor elements of this topologies are made at using silicon IGBT transistors and silicon carbide JFET or BJT transistors were made. Results are pointing at more beneficial energy properties of inverters with silicon carbide devices, as well as to possibilities of the reduction in dimensions of passive elements and increasing the power density of this inverters.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych dostępnych komercyjnie modułów złożonych z dwóch łączników, z których każdy zawiera tranzystor krzemowy IGBT (1200 V/600 A) i diodę zwrotną w postaci diody Schottky'ego z węglika krzemu (1200 V/360 A). Badania ukierunkowano na ocenę właściwości energetycznych, poprzez wyznaczenie strat energii w stanach przewodzenia oraz w stanach załączania i wyłączania łączników. Badane moduły są pierwszymi w skali światowej, dostępnymi komercyjnie, przyrządami półprzewodnikowymi z diodami z węglika krzemu o tak dużej obciążalności prądowej, która w pełni predysponuje te przyrządy do zastosowań energoelektronicznych. Testy zostały przeprowadzone w reprezentatywnym układzie jednofazowego mostkowego falownika napięcia, sterowanego przy użyciu metody PWM i obciążonego dławikiem, w którym wymuszano prąd sinusoidalny o wartości skutecznej 220 A/50 Hz przy częstotliwości przełączeń, nastawianej w zakresie 10..50 kHz. Wyniki badań modułów z diodami z SiC porównano z wynikami uzyskanymi w układzie testowym o tej samej topologii mostkowej, wykonanym z dwułącznikowych modułów o tej samej strukturze złożonych z tranzystorów IGBT i diod krzemowych (1200 V/900 A). B
EN
The objective of the paper is to present calculations as well as laboratory measurement results of power losses dissipated in commercial offered modules consisting of two silicon IGBTs (1200 V/600 A) and anti-parallel silicon - carbide Schottky Barrier Diodes (1200 V/360A). The experimental investigations were focused on estimation of conducting and switching energy losses. The investigated modules are first in the World scale commercially achieved power semiconductor devices with silicon - carbide Schottky Barrier Diodes with so large rating current which is interesting for power electronics applications. Experimental tests were carried out in one phase PWM voltage source bridge inverter controlled with PWM method and loaded with inductor. The rms value of the sinusoidal output current was 220 A/50 Hz and the switching frequency was changed in range from 10...50 kHz. The results achieved for modules witch silicon - carbide Schottky Barrier Diodes were compared with power losses in the same inverter but built with traditionally silicon IGBT modules (1200V/900A).
PL
W pracy omówiono stany awaryjne i zagrożenia występujące w trójfazowych falownikach z normalnie załączonymi tranzystorami SiC JFET. Dokonano analizy możliwości wystąpienia zagrożeń dla typowych układów falownika napięcia, falownika typu "Z" oraz falownika prądu. Zaprezentowano kompleksowy system zabezpieczeń trójfazowego falownika prądu oraz omówiono algorytm działania systemu nadzoru i monitorowania sygnałów w stanach awaryjnych. Przedstawiono wyniki badań prezentujące działanie systemu zabezpieczeń dla różnych przypadków zwarć w obwodzie głównym falownika, wynikających rn.in. z zaniku napięć pomocniczych układu sterowania.
EN
In this paper fault modes and problems appearing in three phase inverters with normally on SiC JFET transistors are presented. The possibility of the appearance of threats at typical inverters like Voltage Source Inverter, "Z" Source Inverter and Current Source Inverter are explored. Comprehensive security system of three phase Current Source Inverter are presented and algorithm of protection system and monitoring system of error signals are discussed. Results of the laboratory tests shows action of a protection system for the various cases of faults in the system and the auxiliary voltage loss are presented.
PL
Przedstawiono założenia konstrukcyjne i wyniki prób energetycznego filtra aktywnego o dużej stromości prądu kompensacji z trzypoziomowym falownikiem typu FLC.
EN
The paper presents design basis and results of tests of active filter lor power engineering with three level FLC inverter and high rate of rise of compensation current.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.