Дипломная работа - Проектирование 10 кВт преобразователя

Подождите немного. Документ загружается.

0.1 0.105 0.11 0.115 0.12 0.125 0.13 0.135

-600

-400

-200

200

400

600

Time (s)

FFT window: 16 of 80 cycles of selected signal

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Harmonic order

Fundamental (400Hz) = 561.1 , THD= 6.61%

Mag

Appendix C3 - Main Grid Voltage Harmonics with Filter

0.1 0.102 0.104 0.106 0.108 0.11 0.112 0.114 0.116 0.118

-600

-400

-200

200

400

600

Time (s)

FFT window: 8 of 80 cycles of selected signal

0 5 10 15 20 25

Harmonic order

Fundamental (400Hz) = 557.2 , THD= 2.32%

Mag

Appendix C4 - Main Grid Voltage Harmonics with 12-Pulse Rectifier

0.1 0.101 0.102 0.103 0.104 0.105 0.106 0.107 0.108 0.109

-8

-6

-4

-2

Time (s)

FFT window: 4 of 80 cycles of selected signal

0 5 10 15 20 25

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

Harmonic order

Fundamental (400Hz) = 6.57 , THD= 4.61%

Mag

Appendix C5 - Main Grid Current Harmonics using 12-Pulse Rectifier

Modelname IGBT

Manufacturer

Package

Ptot @25°C

Vcemax

Ic @25°C

Ic @100°C

Vcesat @125°C & 15A

Vf FWD @ 15A 125°C

Fsw

Eon @125°C (mJ/cycle) (ns) 15A

600V

Eoff @125°C (mJ/cycle) 15A 600V

Err @125°C (mJ/cycle) 15A 600V

Pcond @ 15A 125°C 50% Duty-

cycle (W)

Psw@6Khz

Psw@10@kHz

Psw@14kHz

Plosstot @6kHz

Plosstot @10kHz

Plosstot @14kHz

FWD

Rt @15A

Vt @15A

Rd @ 15A

Vd @15A

IRGPS60B120KD IRF TO-274AA 595 1200 120 60 1,8 1,30 5-40kHz 3,10 0,00 0,82 10,686 9,3 15,5 21,7 124,812 162,012 199,212 Si 0,039 1,1 0,032 0,750

IRG4PSH71UD IRF TO-274AA 350 1200 99 50 1,5 1,70 5-40kHz 3,2 0,86 9,4597 9,6 16 22,4 119,513 157,913 196,313 Si 0,033 1 0,035 0,775

IRGP30B120KD-E IRF TO-274AC 300 1200 60 30 2,3 1,50 5-40kHz 2,8 3,97 14,317 8,4 14 19,6 160,117 193,717 227,317 Si 0,06 1,34 0,390 0,900

IRG4PSH71KD IRF TO-274AA 350 1200 78 42 2 1,7 4-20kHz 4,9 1,15 12,599 14,7 24,5 34,3 170,708 229,508 288,308 Si 0,04 1,4 0,035 1,180

IRGPS40B120UD IRF TO-274AA 595 1200 80 40 2,6 1,50 5-40kHz 2,85 1,02 16,623 8,55 14,25 19,95 157,157 191,357 225,557 Si 0,07 1,55 0,039 0,950

IRG4PF50WD IRF TO-247AC 200 900 51 28 2 2,60 20-100k

2,5 1,80 10,753 7,5 12,5 17,5 120,288 150,288 180,288 Si 0,035 1,18 0,085 1,480

IRG4PH50KD IRF TO-247AC 200 1200 45 24 1,5 2,4 4-20kHz 4,2 1,60 14,505 12,6 21 29,4 172,213 222,613 273,013 Si 0,045 1,63 0,060 1,500

IRG4PH50UD IRF TO-247AC 200 1200 45 24 2,7 2,4 5-40kHz 5 1,62 14,874 15 25 35 188,969 248,969 308,969 Si 0,03 1,95 0,050 1,650

IRG4PH40U IRF TO-247AC 160 1200 41 21 2,3 5-40kHz 2,8 0,00 14,407 8,4 14 19,6 136,843 170,443 204,043 n/a 0,04 1,7

IRGP20B120UD-E IRF TO-247AC 300 1200 40 20 3,4 1,5 5-40kHz 2,1 1,05 21,935 6,3 10,5 14,7 175,735 200,935 226,135 Si 0,095 2 0,043 0,950

IRG4PH40UD IRF TO-247AC 160 1200 41 21 2,3 4 1-40kHz 3,8 2,78 14,679 11,4 19 26,6 173,18 218,78 264,38 Si 0,06 1,4 0,140 2,200

IRG4PH40K IRF TO-247AC 160 1200 30 15 2,53 4-20kHz 2,6 0,00 16,841 7,8 13 18,2 147,848 179,048 210,248 n/a 0,075 1,5

IRG4PSH71U IRF TO-247AA 350 1200 99 50 1,5 8-40kHz 2,1 0,00 9,4597 6,3 10,5 14,7 94,5579 119,758 144,958 n/a 0,033 1

IRGPS40B120U IRF TO-247AA 595 1200 80 40 2,6 8-41kHz 1,5 0,00 16,623 4,5 7,5 10,5 126,737 144,737 162,737 n/a 0,07 1,55

IRGB15B60KD IRF TO-220AB 208 600 31 15 2,05 1,20 8-42kHz 1,26 0,77 14,076 3,78 6,3 8,82 111,758 126,878 141,998 Si 0,06 1,3 0,025 0,770

2 x CID100512 CREE 2 x TO-247-

200 1200 40 20 2,6 2,80 8-43kHz 2,84 2,78 23,164 8,505 14,18 19,845 206,684 240,704 274,724 SiC 0,13 1,6 0,250 0,900

CID150660 CREE TO-220 208 600 31 15 2,05 3,25 8-44kHz 1 1,89 13,785 3 5 7 112,06 124,06 136,06 Si 0,063 1,2 0,150 0,850

APT50GF120JRDQ3 APT ISOTOP 521 1200 120 64 1,7 1,10 20-30kH

1,4 0,79 0,68 10,188 6,57 10,95 15,33 104,602 130,882 157,162 n/a 0,04 1 0,019 0,710

APT50GN120L2DQ2 APT TO-264 543 1200 134 66 1,2 3,00 10-20kH

1,07 1,40 1,92 7,2804 7,41 12,35 17,29 99,6341 129,274 158,914 Si 0,019 0,88 0,140 1,000

APT50GF120JRD APT SOT-227 460 1200 75 50 1,9 0,80 10-21kH

2,1 0,64 12,038 6,3 10,5 14,7 113,899 139,099 164,299 Si 0,052 1,1 0,023 0,620

APT50GF60BR APT TO-247 300 600 75 50 1,3 10-22kH

1,9 0,00 8,3581 5,7 9,5 13,3 84,3485 107,148 129,948 n/a 0,034 0,8

7MBI50N-120 FUJI 7 in one-pa

400 1200 50 1,7 1,2 -24kHz 2,25 2,7 1,8 0,83 11,282 20,25 33,75 47,25 194,145 275,145 356,145 Si 0,034 1,285 0,0183 0,925

7MBR25SC120 FUJI 7 in one-pa

180 1200 35 2,1 1,5 -40kHz 1,8 1,26 0,81 1,01 13,848 11,61 19,35 27,09 158,795 205,235 251,675 Si 0,0654 1,169 0,0333 1

7MBR25SA140 FUJI 7 in one-pa

180 1400 35 2,1 1,75 -42kHz 2,88 2,25 1,35 1,15 13,848 19,44 32,4 45,36 206,625 284,385 362,145 Si 0,0654 1,169 0,05 1

7MBR25SA120 FUJI 7 in one-pa

180 1200 35 2,1 1,5 -42kHz 1,89 1,17 0,81 0,99 13,848 11,61 19,35 27,09 158,7 205,14 251,58 Si 0,0654 1,169 0,04 0,9

7MBR15SC120 FUJI 7 in one-pa

110 1200 25 2,65 1,8 -38kHz 2,07 1,17 0,72 1,17 17,331 11,88 19,8 27,72 182,316 229,836 277,356 Si 0,1 1,15 0,0456 1,0856

7MBR25UA120 FUJI 7 in one-pa

115 1200 25 1,9 1,8 -38kHz 2,34 1,44 1,17 1,18 12,745 14,85 24,75 34,65 172,623 232,023 291,423 Si 0,053 1,2 0,053 1

7MBR35UB120 FUJI 7 in one-pa

160 1200 35 1,5 1,35 2-38kHz 1,89 1,44 1,17 0,94 9,532 13,5 22,5 31,5 143,836 197,836 251,836 Si 0,037 0,943 0,0315 0,92857

FS15R12VT3 Infineo

SixPACK 86 1200 24 1,85 1,65 2-38kHz 1,71 1,31 0,846 1,05 11,817 11,58 19,31 27,027 146,695 193,027 239,359 Si 0,0714 0,7286 0,0542 0,8125

FS15R12YT3 Fast Infineo

SixPACK 110 1200 25 1,85 1,65 2-38kHz 1,35 1,49 1,008 1,05 12,208 11,53 19,22 26,901 148,739 194,855 240,971 Si 0,0778 0,6833 0,0525 0,8375

ppendix D1 - IGBT chart 1

Modelname IGBT (continue)

Manufacturer

Package

Ptot @25°C

Vcemax

Ic @25°C

Ic @100°C

Vcesat @125°C & 15A

Vf FWD @ 15A 125°C

Fsw

Eon @125°C (mJ/cycle) (ns) 15A 600V

Eoff @125°C (mJ/cycle) 15A 600V

Err @125°C (mJ/cycle) 15A 600V

Pcond @ 15A 125°C 50% Duty-cycle (W)

Psw@6Khz

Psw@10@kHz

Psw@14kHz

Plosstot @6kHz

Plosstot @10kHz

Plosstot @14kHz

FWD

Rt @15A

Vt @15A

Rd @ 15A

Vd @15A

BSM 15 GD 120 DN2 Infineon SixPACK 145 1200 25 n/a 3 1,7 -84k 2,16 1,35 0,81 1,04 20,9 12,96 21,6 30,24 209,43 261,27 313,11 Si 0,142 1,025 0,096 0,3077

FS25R12W1T4 Infineon SixPACK 205 1200 45 25 2 1,4 n/a 1,26 1,17 1,08 0,99 11,04 10,53 17,55 24,57 135,38 177,5 219,62 Si 0,054 0,9 0,03 1,017

FS25R12YT3 Infineon SixPACK 165 1200 40 n/a 2 1,3 n/a 1,35 1,53 1,26 0,91 10,51 12,42 20,7 28,98 143,08 192,76 242,44 Si 0,042 1,025 0,027 0,9438

FS25R12KE3 G Infineon SixPACK 145 1200 40 n/a 2 1,35 n/a 1,35 1,98 1,62 0,96 9,778 14,85 24,75 34,65 153,53 212,93 272,33 Si 0,032 1,07 0,029 0,985

BSM 25 GD 120 DN2 Infineon SixPACK 200 1200 35 n/a 2 1,4 n/a 2,07 1,35 3,24 0,98 15,54 19,98 33,3 46,62 219 298,92 378,84 Si 0,057 1,588 0,031 0,9916

FS25R12KT3 Infineon SixPACK 145 1200 40 n/a 2 1,35 n/a 1,35 1,58 1,35 0,89 9,608 12,83 21,38 29,93 139,95 191,25 242,55 Si 0,042 0,875 0,037 0,8

FP15R12W1T3 Infineon 7 in one-p 105 1200 25 n/a 2 1,95 n/a 1,98 1,26 0,945 1,27 12,28 12,56 20,93 29,3 156,61 206,83 257,05 Si 0,061 0,983 0,063 1,0125

FP15R12W1T4_B3 Infineon 7 in one-p 130 1200 28 n/a 2 2,1 n/a 1,62 1,17 0,63 1,46 14,69 10,26 17,1 23,94 158,45 199,49 240,53 Si 0,083 1 0,027 1,7

FP15R12KE3G Infineon 7 in one-p 100 1200 25 n/a 2 0,9 n/a 1,98 1,35 0,99 1,09 13,05 12,96 21,6 30,24 162,56 214,4 266,24 Si 0,073 0,9 0,047 0,95

FP15R12KS4C Infineon 7 in one-p 180 1200 30 n/a 4 0,9 n/a 1,8 0,99 0,9 1,04 24,54 11,07 18,45 25,83 219,86 264,14 308,42 Si 0,12 2 0,036 1,01

FP25R12KE3 Infineon 7 in one-p 150 1200 40 n/a 2 2 n/a 1,71 1,35 1,26 0,90 9,954 12,96 21,6 30,24 142,89 194,73 246,57 Si 0,045 0,875 0,033 0,8625

FP25R12KT3 Infineon 7 in one-p 155 1200 40 n/a 1 1,3 n/a 1,8 1,17 1,215 1,28 8,518 12,56 20,93 29,3 134,09 184,31 234,53 Si 0,028 0,93 0,073 0,9

Appendix D2 - IGBT chart 2

Modelname MOSFET

Manufacturer

Package

Ptot

Vds

Id @25°C

Id @100°C

Rdson @ 125 °C 15A

Vf FWD @ 15A 125°C

Switching Speed

Eon @125°C (mJ/cycle) (ns)

Eoff @125°C (mJ/cycle)

Err @125°C (mJ/cycle)

Conduction-loss @ 15A 125°C 50%

Duty-cycle (W)

Psw@6Khz

Psw@10@kHz

Psw@14kHz

Plosstot @6kHz

Plosstot @10kHz

Plosstot @14kHz

Semiconductor

SPP17N80C3 Infineon PG-TO220 208 800 17 11 0,6 1 0,24 0,21 1,65 123 9,45 15,75 22,05 794,7 832,5 870,3 Si

Diode

Manufacturer

Package

Ptot

Vds

Id 125°C

Id 160°C

Vf 25°C @ 10A

Vf 160°C @ 10A

Semiconductor

C2D10120 CREE TO-220-2 312 1200 22 10 1,6 2,50 61nC SiC

C2D05120 CREE TO-220-2 136 1200 10 5 1,6 2,60 28nC SiC

IDT16S60C infineon TO-220-2 136 600 16 n/a 1,5 1,70 38nC SiC

SDT10S60 infineon TO-220-2 75 600 10 n/a 1,5 1,70 29nC SiC

Appendix D3 - Mosfet/Diode chart

Appendix E2 - Restricted Decoupling Capacitor Snubber Circuit Schematics

Appendix E1 - Decoupling Capacitor Snubber Circuit Schematics

Appendix F - Layout of components within

nclosure

På svenska

Detta dokument hålls tillgängligt på Internet – eller dess framtida ersättare –

under en längre tid från publiceringsdatum under förutsättning att inga extra-

ordinära omständigheter uppstår.

Tillgång till dokumentet innebär tillstånd för var och en att läsa, ladda ner,

skriva ut enstaka kopior för enskilt bruk och att använda det oförändrat för ick-

ekommersiell forskning och för undervisning. Överföring av upphovsrätten vid

en senare tidpunkt kan inte upphäva detta tillstånd. All annan användning av

dokumentet kräver upphovsmannens medgivande. För att garantera äktheten,

säkerheten och tillgängligheten ﬁnns det lösningar av teknisk och administrativ

art.

Upphovsmannens ideella rätt innefattar rätt att bli nämnd som upphovsman i den

omfattning som god sed kräver vid användning av dokumentet på ovan beskrivna

sätt samt skydd mot att dokumentet ändras eller presenteras i sådan form eller i

sådant sammanhang som är kränkande för upphovsmannens litterära eller konst-

närliga anseende eller egenart.

För ytterligare information om Linköping University Electronic Press se för-

lagets hemsida

http://www.ep.liu.se/

In English

The publishers will keep this document online on the Internet - or its possible

replacement - for a considerable time from the date of publication barring excep-

tional circumstances.

The online availability of the document implies a permanent permission for

anyone to read, to download, to print out single copies for your own use and to

use it unchanged for any non-commercial research and educational purpose. Sub-

sequent transfers of copyright cannot revoke this permission. All other uses of

the document are conditional on the consent of the copyright owner. The pub-

lisher has taken technical and administrative measures to assure authenticity,

security and accessibility.

According to intellectual property law the author has the right to be men-

tioned when his/her work is accessed as described above and to be protected

against infringement.

For additional information about the Linköping University Electronic Press

and its procedures for publication and for assurance of document integrity, please

refer to its WWW home page:

http://www.ep.liu.se/

Sebastian Fant