исследование энергии, рассеиваемой на квазидинамических участках установления стационарных состояний, с целью повышения теплостойкости ключевых элементов схемы

Номер гранта:14-07-00181
Область научного знания:инфокоммуникационные технологии и вычислительные системы
Тип конкурса: («а» (до 2016))(«а») инициативные научные проекты
Год выполнения:2014г.
Руководитель: Воронин П.А.
Статус заявки:поддержана

Аннотация к заявке:

Снижение тепловых потерь в ключевых элементах схемы является актуальной задачей, поскольку определяют такие важнейшие параметры схемы как: коэффициент полезного действия; максимально допустимая температура перегрева; удельная рассеиваемая мощность; частота коммутации. Тепловые потери в электронных ключах разделяют на следующие составляющие:- динамические или коммутационные потери; - статические потери или потери проводимости;- потери на закрытом ключе;- потери на управление. Две последние составляющие относительно малы, ввиду небольших значений токов утечки и управления для транзисторных ключей управляемых по изолированному затвору. С ростом рабочей частоты коммутационные потери, постоянные для каждого из циклов переключения, линейно возрастают. В тоже время потери проводимости остаются постоянными и зависят от тока нагрузки и падения напряжения на ключе в течение интервала проводимости. В особый вид потерь следует выделить квазидинамические потери на интервалах установления стационарных состояний электронных ключей. Параметры интервалов установления не нормируются и, как правило, не приводятся в справочных данных. При этом удельный вес квазидинамических потерь может составлять до половины от общих тепловых потерь, рассеиваемых в ключе. Источники возникновения квазидинамических потерь и динамика процессов установления в электронных ключах изучены на сегодняшний день не в полной мере.

Аннотация к отчету по результатам реализации проекта:

Разработанные в ходе выполнения Проекта математические модели установления стационарных состояний и экспериментальные исследования позволили установить, что максимально эффективного снижения энергии динамических потерь в ключевых элементах схемы можно добиться при выполнении следующих условий. В переходном процессе включения: - Принудительный разряд выходной емкости ключа. - Снижение амплитуды напряжения динамического насыщения. - Повышение эффективности процесса модуляции сопротивления базы ключа. - В переходном процессе выключения: - Принудительный сброс тока в выходной цепи ключа. - Снижение амплитуды остаточного тока. Устранение эффекта генерации остаточного тока через проходную емкость ключа. Для практической реализации сформулированных условий были разработаны специальные схемотехнические методы активного разделения фронтов в ключевых элементах схемы. Эффективность разработанных методов подтверждена серией экспериментальных исследований. Основные научные результаты, полученные в ходе выполнения Проекта, представлены в шести научных статьях, опубликованных в рецензируемых журналах.
Аннотации к заявке и отчету приведены в авторской редакции. по состоянию на 07.07.2020.

Библиография

Приведена в авторской редакции.
Помог ли вам материал?
0    0