Исходные данные:
1) Un=220 B - выходное линейное напряжение;
2) Рн = 1 кВт - Мощность преобразователя;
) Cos fH»1 - коэффициент мощности нагрузки;
) FP=10 кГц - диапазон рабочих частот инвертора.
Ток инвертора номинальный равен:
(2.6.1)
Определим номинальное напряжение на входе инвертора:
(2.6.2)
Выбираем класс силового ключа по напряжению:
(2.6.3)
Выбираем IGBT транзистор с напряжением 600 В.
Так как в инверторе на IGBT нет вспомогательных коммутирующих ключей, нет и времени коммутации.
Определим ток через транзистор:
(2.6.4)
Выбираем транзистор на 16А, который при Т=100оС имеет допустимый ток 9А, и с учетом запаса по току
(2.6.5)
т.е. условие Imax<Iдоп выполняется.
По вычисленным параметрам выберем транзисторный IGBT-транзистор IRG4BC20F фирмы IR.
Параметры транзистора:
1) Пробивное напряжение «коллектор-эмиттер» Vces = 600 B;
2) Постоянный ток коллектора Ic = 16 A;
) Импульсный ток коллектора (длительностью 1мс) Icm = 30 A;
) Падение напряжение на транзисторе в открытом состоянии VCesat = 2.5 B;
) Время включения tON = 130 nс;
) Время задержки выключения tS = 450 nс;
) Время спада tf = 40 nс;
) Тепловое сопротивление переход-корпус Rth(j-c) = 0.18oC/Вт;
) Максимально допустимая температура перехода Tjmax = 150oC;
Рассчитаем потери в транзисторе при номинальном режиме:
(2.6.6)
где Uпод = 2,11 В - среднее модулированное падение на открытом транзисторе при протекании через него гармонического тока с амплитудой .
Рассчитаем динамические потери в транзисторе.
Рдин = Еу·f , (2.6.7)
где Еу = 14 мДж определяется по графикам для тока 35А.
Рдин = 14·10-3·1000 = 14 (Вт). (2.6.8)
Рассчитаем общие потери.
РМоб = РСТ + РДИН + Кз (Рст + Рдин) = 9,5 + 14 + 0,05·235 = 35,5 Вт (2.6.9)
Таким образом, эффективную температуру структуры в установившемся тепловом режиме можно определить из соотношения:
Тj = Ta + PMобRth(j-c) = 40 + 35,5·0,18 = 75,5 oC (2.6.10)
Температура структуры в длительном режиме работы удовлетворяет условию Тj < Tjm (75,5oC < 100oC), следовательно, транзистор выбран правильно.
Другие статьи по теме
Исследование и разработка конструкции широкополосного симметрирующего устройства
На сегодняшний день развитие НТП (научно технический прогресс) в области
электроники все чаще приводит к созданию новых типов электронных приборов и к
возможности проектирования на их ос ...
Медианная фильтрация
медианный
фильтрация цифровой сигнал
Цифровая обработка сигналов нашла широкое применение в различных сферах
деятельности: телевидении, радиолокации, связи, метеорологии, сейсмологии,
ме ...
Характеристики сигналов в каналах связи
Беспроводные сети. Беспроводная Ethernet.
Существует несколько технологий беспроводных сетей, использующих как
радио-, так и инфракрасные волны. Эти технологии существуют уже несколько лет ...