Appunti elettronica industriale di potenza

Capacità (VA)

10A 100A 1M 100K 10K

• Thyristor
• TRAC
• GTO
• Lavatrici
• Condizionatori frigoriferi
• Forni a microonde
• Trasport o elettrica
• UPS (gruppi di continuità)
• Azionamenti per motori
• Robot, saldatrici
• Settore automobilistico
• Alimentatori switching
• Alimentatori apparati audio, video, computer, ecc.
• Transistor modules
• IGBT mod's modules
• MOSFET mod
• TRI mod IGBT mod
• Discrete MOSFET

Frequenza di lavoro (Hz)

Voltage

Thyristors

GTOs

MCTs

IGBTs

BJTs

MOSFET

Current

500 A 1000 A 1500 A 2000 A 3000 A

1 kHz 10 kHz 100 kHz 1 MHz

5 kV 4 kV 3 kV 2 kV 1 kV

Frequency

Scanned by CamScanner

Capacità (VA)

• Trazione elettrica
• UPS (gruppi di continuità)
• HV. DC
• Azionamenti per motori
• Robot, saldatrici
• Settore automobilistico
• Alimentatori switching
• Alimentatori apparati audio, video, computer, ecc.
• Thyristor
• GTO
• Lavatrici
• TRIAC
• Condizionatori frigoriferi
• Transistor modules
• IGBT mod"les
• MOSFET mod
• TRI-MOD
• IGBT-MOD
• Discrete MOSFET
• Forni a microonde

Frequenza di lavoro (Hz)

Voltage

Thyristors

GTOs

IGBTs

MCTs

BJTs

MOSFET

Current

Frequency

500 A

1000 A

1500 A

2000 A

3000 A

1 kHz

10 kHz

100 kHz

1 MHz

Scanned by CamScanner

Elettronica industriale di potenza

E convertitore vengono chiamati statici perché un tempo se ne erano di rotativi, prima delle invenzioni dei semiconduttori.

Grandezze alternate → generano valore medio nullo

Continua →

AC/DC

AC/DC

Uscita: parte della grandezza prelevata energia

Tipologie di conversione

• AC -> DC
• DC -> DC
• DC -> AC
• AC -> AC (trasformatore)

Onde rettangolari

Onde rettangolari a 180°

Contiene tutte le armoniche dispari con valore di ampiezza inversamente proporzionale dell'ordine

Onde rettangolari a 120° (60°)

Contiene le armoniche dispari ma solo quelle multiple di 3!

DC: costante

Vmedia = Vmax

Sinusoide raddrizzata (a onda intera)

Sinusoide raddrizzata (mezza onda)

AC

50 Hz

Onde sinusoidali

20 ms

> 50 Hz

< 50 Hz

10-15 kV

50 Hz

AT

MT/BT

Pi

Po

Potenza e alimentazione

Capacità di compiere lavoro mediante un VA

L'alimentazione di un motore tramite un convertitore permette di controllare la velocità

Motori dei convettori

HVDC utilizzati per trasmettere energia elettrica in zone in cui è conveniente passare lungo cavi molto lunghi e l'energia a frequenze diverse

Vantaggi: n cavi

Volume d'ingombro

Impatto visivo

Schemi elettrici

Flessibilità di edifici

Svantaggi: costi iniziali

E costruire le linee iniziali sono accettive povere del 1-2%

Pi prodotti dallo smaltimento del calore: fondamentale per il funzionamento del convertitore

Alle medesime temperature raggiungono che i convertitori possono raggiungere dipende dalle max temperature dei semiconduttori (140 °C-180 °C)

Il progetto meccanico del sistema di raffreddamento del dispositivo di potenza deve riuscire ad utilizzare materiali e geometrie tali da minimizzare la resistenza termica in modo da rendere minimo l'entità di temperatura durante il funzionamento del dispositivo

Transistor

Interdizione: corrente di base nulla

Conduzione: agisce il transistor in saturazione

(caduta attraverso Vce molto piccola) -> perdite di potenza

Punto di funzionamento spostabile in un convertitore

Quando a porte e l'opposto di gate, si vuole per avere un funzionamento efficiente bisogna far lavorare i componenti in interdizione o conduzione

La commutazione avviene molte volte nell'unità di tempo (dipendenza e elementi della variazione di stato)

Componenti elettronici per approcci di prove potenza hanno tempi di commutazione più alti

Alimentatore

Controllo lineare -> sat

Condensatore switching -> on/off (sat/guida)

V i = 12 V

V u = 5 V

Utilizzo il transistor in conduzione lineare (saturazione)

Vce = 7 V

Vb = 5 V

V i = 12 V

V u = 5 V

R = 1 ohm

V u = 5 V

I c = 5 A

Uscita dove una caduta sul transistor di 7 V ha convertito a metro?

La curva pende al massimo

Costantemente riferisce già sprovo

I b = I c

Poiché I b è molto piccola

R = 1 ohm

V u = 5 V

I c = 5 A

P u = V u - I c = 25 W

P d = V c e - I c = 35 W

P i = 60 W

η = P u / P i = 25 / 60 ≈