ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Номер

29-021-04

Наименование проекта

Триггерная защита силовых преобразователей

Назначение

Обеспечение продолжительной и надежной эксплуатации силового преобразователя, быстродействующей защиты от перегрузок по току

Рекомендуемая область применения

Электроэнергетика для сохранения полупроводниковой структуры силовых элементов

Описание

Описание к ИЛ № 29-021-04

Результат выполнения НИР.

Функции обработки сигналов перегрузки по току и быстрой реакции на них решают усилители - формирователи сигналов управления в самих силовых преобразователях. Широко практикуются два основных способа предотвращения перегрузок по току:

Токовая отсечка, ограничиваетiнна заданном уровне, реализуются компаратором, с незначительным по величине гистерезисом, что приводит к высоким частотам коммутации силовых элементов и, как следствие, повышению доли коммутационных потерь;

Триггерная защита срабатывает однократно и отключает нагрузку, такой характер срабатывания приводит к полной потере управляемости, до момента сброса защиты, что не всегда допустимо.

Авторами разработана схема усилителя сигналов управления (см. рис.) , для силовых преобразователей на биполярных транзисторах, характеризующаяся следующими положительными свойствами:

реализована гальваническая развязка каждого силового транзисторного ключа по цепи управления с широким диапазоном изменения периода повторения и длительности формируемых ШИМ сигналов;

обеспечено надежное срабатывание защиты на выбранном уровне значения тока нагрузки, т. к. выключение силового элемента выполняется триггерной схемой, а пороговое значение тока срабатывания защиты можно корректировать;

реализовано форсированное управление силовым элементом по цепи базы не только при нормальной коммутации, но и при срабатывании защиты;

действие защиты сбрасывается после окончания текущего импульса управления и активизируется в начале следующего;

восстановление режима ожидания перегрузки происходит за короткое время, т. к. схема защиты не содержит времязадающих элементов.







Рис. Функциональная схема разработанного канала управления

силовым транзисторным ключом

Преимущества перед известными аналогами

В триггерной защите дополнительно предусмотрена возможность полной гальванической развязки схемы управления силовым элементом, обеспечивающая возможность использования типовых силовых модулей в последоват-х и параллельных схемах их соед-я

Стадия освоения

Внедрено в производство

Результаты испытаний

Насыщение силового транзистора наступает через 4 мкс после прихода сигнала управления, отключение с момента обнаружения сигнала перегрузки по току занимает около 10 мкс, из которых 4 мкс выключается силовой элемент

Технико-экономический эффект

Быстродействие схемы в зависимости от влияния номиналов элементов, при изменениях скважности импульсов управления от 0,05 до 0,95, для датчиков тока от 0,15 до 2,0 Ом, и при различных значениях номиналов элементов цепи форсировки

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

29.12.2003

Инновации и люди

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)