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功率器件串联二电平直接高压变频器

发布时间:2020/7/24 21:28:54 访问次数:559

芯片TPS65160内建两个高效率的直流转换控制器、两个电荷泵浦、多种安全功能以及可调整式开机电源顺序控制。这颗集成式组件的输入电压范围从8 V至14 V,内建2.6 A交换式升压转换器,为系统提供源极电压;而1.8 A异步降压转换器供应逻辑电压,还提供可调整式稳压输出的正电荷泵浦及负电荷泵浦驱动器,确保屏幕显示出完美画质。

TPS65160拥有快速的瞬时响应能力,其高达95%的电源转换效率有助于节省电力。这颗组件还包含许多安全功能,例如升压转换器的电压过载保护、降压转换器的短路保护以及过热关机功能,以避免温度或功耗过高所造成的损害。电压过低锁定 (UVLO) 功能会在电压低于6 V时将组件关机,提供进一步保护。

TPS65160主要技术规格:

8 V至14 V输入电压范围

Vs输出电压范围高达20 V

达1%精确度的升压转换器,提供2.6 A开关电流

1.8 A降压转换器,精确度达1.5%

500 kHz/750 kHz固定开关频率

VGL的负电荷泵浦驱动器

VGH的正电荷泵浦驱动器

可调整式VGL和VGH供电顺序

外部MOSFET的闸极驱动讯号

过热关机

高压变频器分为两大类:

无直流环节的变频器,即交—交变频器;

有直流环节的变频器称为交—直—交变频器,其中直流环节采用大电感以平抑电流脉动的变频器称为电流源型变频器;直流环节采用大电容以抑制电压波动的变频器则称为电压源型变频器。

电流源型变频器又可以分为:

负载换向式(晶闸管)变频器(LCI);

采用自关断器件(GTO或SGCT)的变频器。

电压源型变频器则可以分为:

功率器件串联二电平直接高压变频器;

采用IGCT或HV-IGBT的三电平变频器;

采用LV-IGBT的单元串联多电平变频器。

自关断器件GTO(SGCT)的电流源型变频器,直流电路有大电感,可起到保护开关器件的作用,用于异步电机的调速。其功率范围可达1.5~10MW,电压范围可达1.5~6kV,输出频率可达220Hz。电压超过3kV时,功率器件需要串联。其主电路结构,电压电流波形。

其优点是采用合适的PWM脉冲形式时可得到很低的转矩脉动;输出频率高,可达220Hz;电机的损耗小;可四象限运行;动态性能高;可实现无熔断器设计,可靠性高;对电机绝缘无损害,电缆长度无限制。

其缺点是不宜弱磁运行;功率因数与速度有关,网侧晶闸管整流,输入电流谐波大;会产生较大的共模电压,当没有输入变压器时,共模电压会施加到电动机定子绕组中心点与地之间,影响电动机的绝缘;对电网电压的波动较为敏感,电压下降15%时会保护停机;对电动机的负载特性敏感,现场调试非常麻烦。

固态断路器(SSB)、静态无功补偿器(STATCOM)和动态电压恢复(DVR)都属于现代电力电子控制器。STATCOM、LTC(变压器分接头转换器)与机械转换电容三者相互协调可以减少系统电压波动。以STATCOM为代表的这些用于分布式系统控制的电力电子设备已经得到充分的论证,这些设备不仅可以实现连续控制而且还可以对系统变化作出实时反应。

分布式系统中用电力电子设备来控制电能质量现在应用得很保守,主要是因为成本太高,只有在非常重要的负荷(如医院)才采用这种方法。最为普遍的电力电子设备是UPS,它在计算机系统中得到非常广泛的应用。由于计算机技术将会更加深入到生活和生产中,所以,对经济性的电力电子设备的需求将急剧增加,其中一些经济性电力电子设备将用于处理瞬时扰动、电压陷落或其它电能质量问题。

深圳市永拓丰科技有限公司http://ytf01.51dzw.com/

(素材来源:21ic.如涉版权请联系删除。特别感谢)



芯片TPS65160内建两个高效率的直流转换控制器、两个电荷泵浦、多种安全功能以及可调整式开机电源顺序控制。这颗集成式组件的输入电压范围从8 V至14 V,内建2.6 A交换式升压转换器,为系统提供源极电压;而1.8 A异步降压转换器供应逻辑电压,还提供可调整式稳压输出的正电荷泵浦及负电荷泵浦驱动器,确保屏幕显示出完美画质。

TPS65160拥有快速的瞬时响应能力,其高达95%的电源转换效率有助于节省电力。这颗组件还包含许多安全功能,例如升压转换器的电压过载保护、降压转换器的短路保护以及过热关机功能,以避免温度或功耗过高所造成的损害。电压过低锁定 (UVLO) 功能会在电压低于6 V时将组件关机,提供进一步保护。

TPS65160主要技术规格:

8 V至14 V输入电压范围

Vs输出电压范围高达20 V

达1%精确度的升压转换器,提供2.6 A开关电流

1.8 A降压转换器,精确度达1.5%

500 kHz/750 kHz固定开关频率

VGL的负电荷泵浦驱动器

VGH的正电荷泵浦驱动器

可调整式VGL和VGH供电顺序

外部MOSFET的闸极驱动讯号

过热关机

高压变频器分为两大类:

无直流环节的变频器,即交—交变频器;

有直流环节的变频器称为交—直—交变频器,其中直流环节采用大电感以平抑电流脉动的变频器称为电流源型变频器;直流环节采用大电容以抑制电压波动的变频器则称为电压源型变频器。

电流源型变频器又可以分为:

负载换向式(晶闸管)变频器(LCI);

采用自关断器件(GTO或SGCT)的变频器。

电压源型变频器则可以分为:

功率器件串联二电平直接高压变频器;

采用IGCT或HV-IGBT的三电平变频器;

采用LV-IGBT的单元串联多电平变频器。

自关断器件GTO(SGCT)的电流源型变频器,直流电路有大电感,可起到保护开关器件的作用,用于异步电机的调速。其功率范围可达1.5~10MW,电压范围可达1.5~6kV,输出频率可达220Hz。电压超过3kV时,功率器件需要串联。其主电路结构,电压电流波形。

其优点是采用合适的PWM脉冲形式时可得到很低的转矩脉动;输出频率高,可达220Hz;电机的损耗小;可四象限运行;动态性能高;可实现无熔断器设计,可靠性高;对电机绝缘无损害,电缆长度无限制。

其缺点是不宜弱磁运行;功率因数与速度有关,网侧晶闸管整流,输入电流谐波大;会产生较大的共模电压,当没有输入变压器时,共模电压会施加到电动机定子绕组中心点与地之间,影响电动机的绝缘;对电网电压的波动较为敏感,电压下降15%时会保护停机;对电动机的负载特性敏感,现场调试非常麻烦。

固态断路器(SSB)、静态无功补偿器(STATCOM)和动态电压恢复(DVR)都属于现代电力电子控制器。STATCOM、LTC(变压器分接头转换器)与机械转换电容三者相互协调可以减少系统电压波动。以STATCOM为代表的这些用于分布式系统控制的电力电子设备已经得到充分的论证,这些设备不仅可以实现连续控制而且还可以对系统变化作出实时反应。

分布式系统中用电力电子设备来控制电能质量现在应用得很保守,主要是因为成本太高,只有在非常重要的负荷(如医院)才采用这种方法。最为普遍的电力电子设备是UPS,它在计算机系统中得到非常广泛的应用。由于计算机技术将会更加深入到生活和生产中,所以,对经济性的电力电子设备的需求将急剧增加,其中一些经济性电力电子设备将用于处理瞬时扰动、电压陷落或其它电能质量问题。

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