Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2018 - zeszyt 3

Falownik klasy E (30 MHz, 300 W) z niskostratnym drajwerem hybrydowym

The Class E Inverter (30 MHz, 300 W) with Low-Losses and Fast Switching Hybrid Driver for DE Series MOSFET Transistors

10.15199/48.2018.03.13

Piotr LEGUTKO

nr katalogowy: 112457
10.15199/48.2018.03.13

Streszczenie

W artykule przedstawiono realizację, analizę właściwości i badania eksperymentalne nowego typu niskostratnego drajwera hybrydowego dedykowanego dla tranzystorów MOSFET mocy serii DE pracujących w falowniku klasy E (30 MHz, 300 W). Nowa konstrukcja drajwera została wykonana w postaci obwodu drukowanego na płytce PCB o podłożu aluminiowym (ang. thermal clad) z wykorzystaniem dostępnych dyskretnych elementów małej mocy. Część połączeń została wykonana za pomocą tzw. bondingu kulkowego, drutem miedzianym o średnicy 75 μm, co znacząco wpłynęło na zmniejszenie gabarytów obwodu PCB. W ramach pracy drajwer hybrydowy został przebadany pod kątem strat mocy, czasów przełączeń i propagacji, a otrzymane wyniki badań zestawiono z badaniami przeprowadzonymi dla drajwerów scalonych dostępnych w sprzedaży. Nowoopracowana konstrukcja drajwera charakteryzuje się stratami mocy wynoszącymi 18 W, maksymalną częstotliwością pracy 30 MHz, czasami przełaczeń ok. 1 ns oraz niskim kosztem wykonania.

Abstract

This paper presents performance, property analysis, and experimental research of a new low-losses Hybrid Driver for DE-Series MOSFET power transistors. The new driver can operating in (30MHz, 300W) high-frequency class E inverter. The new hybrid driver design has been developed as a PCB circuit on a thermal clad technology with the use of discrete low power components. In the project tested three integrated drivers IXYS Corporation and additionally two discrete drivers and one hybrid driver have been designed. Additionally, in this paper presents characteristic power input by the drivers (fig.5) for three operating states: at idle, at capacitance load 3 nF and at gate MOSFET 501N16A load. Also in this paper presents voltage waveforms (fig.6) and pictures of the thermal camera. At the end presents the measurements of parasitic parameters (inductances LDR, capacities COUT and resistances RDR), switching and propagation times for all drivers.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Legutko P.: Wysokoczęstotliwościowe drajwery tranzystorów MOSFET mocy, Przegląd Elektrotechniczny, PE Nr 5/2014, R.90, ISSN 0033-2097 str. 229-235
[2] Legutko P.: Niskostratny drajwer tranzystora MOSFET mocy, Pomiary Automatyka Kontrolna, PAK 2014 Nr 3/2014 VOL.60, ISSN 0032-4140, INDEKS 36958, str.188-191
[3] Legutko P.: Nowe niskostratne drajwery tranzystorów MOSFET mocy, Prace Naukowe Politechniki Śląskiej, Seria ELEKTRYKA 2013 R.59 zeszyt 2-3 str.66-77
[4] Jurczak W.: Analiza właściwości falownika klasy E przy maksymalnych częstotliwościach przełączania tranzystorów mocy MOSFET, Rozprawa doktorska
[5] Opis technologii thermal clad dostępny pod adresem: http://www.bergquistcompany.com
[6] Opis technologii bondingu kulkowego dostępny pod adresem: http://www.tpt-wirebonder.com
[7] Dane techniczne analizatora impedancji firmy Agilent dostępne pod adresem: http://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/5968- 3808E.pdf
[8] Dokumentacja techniczna drajwerów firmy IXYS dostępna pod adresem: http://ixapps.ixys.com
[9] Dokumentacja techniczna układu UCC27526 dostępna pod adresem: http://www.ti.com
[10]Dokumentacja techniczna tranzystora MOSFET DE275- 501N16A dostępna pod adresem: http://www.ixys.com
[11]Dokumentacja techniczna materiału ABS dostępna pod adresem: http://www.absmaterials.com

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 112457 "Falownik klasy E (30 MHz,..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2018-3 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2018-3

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma