СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 2010-8

55 / 82

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
Расчётные значения мощности по
терь в основных узлах ЕМБ на мощ
ность 10 500 Вт сведены в таблицу 3. В
нижней части этой таблицы приведе
ны полные потери мощности и про
гнозируемый КПД для единичного
блока, имеющего выходные парамет
ры 150 В/70 А и построенного на
КвРП.
Анализируя данные таблицы 3, мож
но сделать следующие выводы. Проце
нтное соотношение потерь мощности
в блоке сP н = 10,5 кВт значительно из
менилось по отношению к аналогич
ным параметрам для блока с Pн =3 кВт
(см. таблицу 1) в двух позициях. Во
первых, процент потерь в ЭК умень
шился примерно в пять раз для блока
10,5 кВт и примерно в 1,3 раза снизил
ся процент потерь в силовом транс
форматоре. Во вторых, увеличился
процент потерь в выходном ВЧ вы
прямителе – примерно в 1,6 раза для
блока 10,5 кВт; также в 1,3 раза уве
личился процент потерь в системе
управления. В остальных позициях
процент потерь остался практически
неизменным.
Как это ни странно, но в уменьше
нии относительных потерь в ЭК и уве
личении относительных потерь в ВЧ
выпрямителе решающими оказыва
ются параметры элементной базы.
Применённые для ЭК в блоке 10,5 кВт
мощные модули IXFN60N80P имеют
RDSon вдвое меньше, чем модули в бло
ке 3,0 кВт. Кроме того, применение
трёх параллельных модулей в ЭК
позволило также значительно сни
зить долю тока, протекающего через
один модуль. Это объясняется приме
нением в блоке 10,5 кВт модулей на
МОП транзисторах, которые имеют
значительно лучшие электрические
параметры.
С другой стороны, увеличение отно
сительных потерь в ВЧ выпрямителе
блока 10,5 кВт объясняется исполь
зованием той же элементной базы, что
и в блоке 3,0 кВт, а именно, диодов
на основе карбида кремния типа
CSD20120. При этом для блока 10,5 кВт
пришлось увеличить количество па
раллельных диодов: для выпрямитель
ного диода в четыре раза, а для «нуле
вого» диода – в два раза по сравнению
с блоком 3,0 кВт. Это свидетельствует о
том, что в настоящее время нет дио
дов, имеющих допустимое обратное
напряжение 600 и 1200 В при малом
падении напряжение в открытом со
стоянии.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В статье предложен алгоритм вы
бора концепции построения сверх
мощных блоков и систем электро
питания, основанный на выборе
оптимального значения мощности
единичного блока питания и опти
мального количества N блоков, из ко
торых может быть синтезирована
сверхмощная система вторичного
электропитания.
Оптимальный единичный блок,
имеющий максимальное значение
КПД при минимальных габаритах, мо
жет быть разработан путём выбора
оптимальной частоты преобразова
ния импульсного блока питания и
компонентов электронного ключа.
Оптимизация параметров как сило
вого ВЧ трансформатора, так и дру
гих моточных изделий, определяется
выбором ферромагнитных материа
лов, в том числе и для сглаживающих
дросселей, которые используются во
входной и выходной части блока пи
тания.
Основные этапы выбора концепции
сверхмощной системы электропита
ния проиллюстрированы примером
синтеза системы с выходной мощ
ностью 30,0 кВт (150 В/200 А).
ЛИТЕРАТУРА
1. Эраносян С., Ланцов В. Электронные ком
поненты для мощных импульсных источ
ников питания. Силовая электроника.
2006. № 2.
2. Эраносян С.А.Сетевые блоки питания с вы
сокочастотными преобразователями.
Энергоатомиздат, 1991.
3. Мкртчян Ж.А. Основы построения уст
ройств электропитания ЭВМ. Радио и
связь, 1990.
4. БерезинО.К., Костиков В.Г., Шахнов В.А. Ис
точники электропитания радиоэлектрон
ной аппаратуры. Три Л, 2000.
5. Мелешин В. Транзисторная преобразова
тельная техника. Техносфера, 2005.
6. Интеллектуальные силовые модули для
источников для источников питания –
один из путей возрождения отечествен
ной электроники ХХI века. Электричес
кое питание. 2005. №№ 1, 2.
7. Пути развития и архитектура отечествен
ных интегрированных силовых модулей
для импульсных источников вторичного
электропитания. Электрическое питание.
2005. №№ 3, 4.
8. Эраносян С., Ланцов В. Разработка интег
рированных силовых модулей и их при
менение в источниках вторичного элек
тропитания. Современная электроника.
2006. № 8.
9. Эраносян С., Ланцов В.Источники беспере
бойного питания: новыйподход к синтезу.
Силовая электроника. 2007.№4; 2008.№1.
10. Ланцов В., Эраносян С. Успехи, трудности
и проблемы на пути развития силовой
электроники в России. Силовая электро
ника. 2008. № 1.
11. .
12. .
13. www.zavod .
14. .
55
СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2010
Реклама
© СТА-ПРЕСС