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电源设计中的难点问题
一年一度的仪式发生在电力电子世界的高层。在应用电力电子会议(APEC),被认为是应用电力电子学的首要论坛,研究人员为功率转换器提出了新的想法。通常,这些想法既不简单也不容易理解。而且通常没有直观的信息。因此,对这些概念感兴趣的其他研究人员在接下来的12个月里花了大量时间来描述APEC会议上提到的最有前途的拓扑结构和电路。在第二年的APEC会议上,与会者可以开始真正了解在展示新结果时原始电路的行为。
这一仪式是APEC享有论坛美誉的原因之一,与会者可以分析棘手的技术问题。在这方面,今年即将召开的亚太经合组织会议有几个领域值得一提。
其中之一涉及碳化硅MOSFET的前景。通用电气全球研究公司碳化硅工厂的首席技术官柳比萨·斯特万诺维奇(Ljubisa Stevanovic)将谈论通用电气为兆瓦级工业应用设计的碳化硅器件。Stevanovic说:“应用SiC最困难的部分是,它不是硅IGBT的一对一替代品。”。“因此,你不能只从太阳能逆变器上拆下IGBT,然后插入SiC MOSFET。你需要利用SiC晶体管所能提供的开关速度,而不是更换IGBT。”
斯特瓦诺维奇将在亚太经合组织会议上讨论的一件事是基于2.5 kHz硅igbt开关的太阳能逆变器,使用工作在8 kHz的SiC mosfet进行重铸。由此产生的逆变电路更简单,部分原因是SiC版本只需要两级桥,而硅版本需要三级桥。“igbt通常迫使你使用一个三层桥。SiC器件的速度比igbt快十倍,损耗也差不多。这种切换速度让他们在更少的过滤下操作。
与会者还可以从PowerAmerica的CTO和临时副主任Victor Veliadis博士那里了解SiC, PowerAmerica是一家致力于先进功率转换技术的DoE制造机构。Veliadis和他的PowerAmerica同事将介绍他们在设计SiC器件时所克服的一些困难,并讨论SiC电路与使用传统硅晶体管的电路相比有何优势。他说:“很多困难涉及到获取SiC专用的工艺,并将它们从研发演示转化为实际的制造工艺。”
来自Microchip Technology Inc.的两位应用工程师Joel Steenis和Alex Dumais的演讲也将加强APEC在讨论强硬转换器拓扑方面的声誉。他们将介绍如何设计全数字LLC谐振转换器。“这绝对是一个具有挑战性的拓扑,”杜迈斯说。“目前最大的问题是建模。Joel已经在精确建模方面进行了数月的研究,以便工程师能够设计自己的转换器。
问题是LLC电路的行为方式不适合状态空间平均建模,这是一种非常常见的方法。”
Dumais和Steenis表示,LLC转换器在为服务器和电信系统供电方面引起了人们的广泛兴趣,因为它们效率高,比替代产品使用的组件少。
这只是其中的一些亮点。种种迹象表明,亚太经合组织不缺乏对棘手问题的讨论。
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