Häviöitä pienentävän menetelmän soveltaminen jännitettä nostavassa katkojassa
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
1999
Department
Major/Subject
Sovellettu elektroniikka
Mcode
S-66
Degree programme
Language
fi
Pages
106
Series
Abstract
Tässä diplomityössä tutkitaan, miten katkojan häviöitä voidaan pienentää jännitteettömän kytkennän muodostavalla piirillä. Viime aikoina on esitetty lukuisia tapoja, joilla jännitteetön kytkentä voidaan toteuttaa. Niiden toimintaperiaatteita käydään työssä läpi Iyhyesti. Jännitteettömän kytkennän seurauksena kytkentähäviöt pienenevät, jolloin kytkentätaajuutta voidaan nostaa ja katkojan kokoa voidaan siten pienentää. Tässä työssä tutkittavana on erään UPS-laitteen tasasuuntaajassa käytettävä jännitettä nostava katkoja, jonka lähtöteho on 6300 wattia ja lähtöjännite 400 volttia. Jännitteetön kytkentä toteutetaan nykyisillä komponenteilla helpoiten katkojan yhteyteen liitettävällä ylimääräisellä piirillä. Katkojan jännitteet ja virrat pysyvät ennallaan kytkentähetkiä lukuun ottamatta. Toteutustavasta käytetään Iyhennettä ZVT eli Zero Voltage Transition. Jännitettä nostavan katkojan yhteydessä voidaan käyttää useanlaisia ZVT-piirejä, joista neljän toimintaperiaatetta käsitellään tässä työssä Iyhyesti. Yhden niistä mukaisesti rakennetaan prototyyppi, jonka avulla suunnitellaan kokeellisesti toimiva ZVT-piiri. Prototyypin mitoituksessa käytetään apuna Spice- simulointeja. Tällöin voidaan myös arvioida piirin käyttäytymistä tuloksena saatavien virta- ja jännitekäyrien avulla. Työssä suunnitellaan myös ZVT-tekniikkaan perustuvan katkojan tarvitsemat viivepiirit ja tehopuolijohdekytkimien hilaohjauspiirit. Niiden toimintaperiaatteet esitellään selostuksessa. Prototyypin testauksessa tarvitaan erilaisia mittaustapoja, jotta katkojan suorituskyvyn parantumisesta saataisiin luotettavat tiedot. Häviöiden, jännite- ja virtakäyrien sekä johtuvien häiriöiden mittausjärjestelyt kuvaillaan ja esitetään saadut mittaustulokset. Työn aikana kehitetään häviöiden laskentaan tarkoitettu numeerinen simulointiohjelma, jonka antamia tuloksia verrataan vastaaviin prototyypistä mitattuihin arvoihin. Lopuksi ZVT-piirin käyttöä arvioidaan luotettavuuden ja kustannusten näkökulmasta. Lisäksi pohditaan mahdollisuuksia käyttää ZVT-tekniikkaa eritehoisissa katkojissa.Description
Supervisor
Sepponen, RaimoThesis advisor
Öhman, OveKeywords
switching losses, ZVT (Zero Voltage Transition - jännitteetön kytkentä), turn-on losses, kytkentähäviöt, turn-off losses, päällekytkentähäviöt, boost converter, katkaisuhäviöt, jännitettä nostava katkoja