8. ENERGOELEKTRONIKA 582
elektroizolowane — o znormalizowanych układach połączeń: jednofazowe trójfazowe B6..., niesterowanc B...U..., półsterow'ane B...H..., półsterowane z diodą zwrotną sterowane B...C. Pod względem mocy mostki dzieli się na: miniaturowe Id< 5 A, średniej mocy Id < 40 A, dużej mocy Id > 40 A (do 200 A, 1200 V), gdzie Id — wartość średnia prądu wyjściowego.
Tablica 8.4. Typowe układy bloków modułowych elektroizolowanych
Innym nurtem scalania są monolityczne moduły — układy Darlingtona, dwu- lub więcej stopniowe, także w postaci układu kilku tranzystorów równoległych (rys. 8.5)-Dodając do scalonego modułu-łącznika układy ochronno-pomiarowo-sterujące (scalenie obwodów energetycznego ze sterującym), otrzymuje się scalony układ mocy PIC (an& Power Integrated Circuit) — przykłady na rys. 8.6. Coraz bardziej rozbudowane Pi nazywa się modułami inteligentnymi (ang. Smart PIC). Przykładem jest układ scalon) SMART-SIPMOS SMT12 (Siemens), pełniący funkcje łącznika (50 V, 12 A), układu stabilizacji napięć zasilających część sygnałową z zabezpieczeniami i układu sterowania (rys. 8.6b).
Rys. 8.5. Układy Darlingtona: a) scalony dwustopniowy układ wzmacniający Darlingtona; b) symbol graficzny; c) układ Darlingtona z równoległymi tranzystorami mocy i wspólnym tranzystorem sterującym
Rys. 8.6. Scalone układy mocy PIC: a) moduł tranzystorowy z diodą zwrotną, układem wspomagającym RCD, układem sterującym US, pomiarem temperatury TK; b) łącznik mocy SMART-SIPMOS (Siemens)
/ — stabilizowane napięcie zasilające układy sygnałowe, 2 czujnik podnapięciowy, 3 — sygnał stanu ST 4 sprzężenie zwrotne, 5 pompa ładunków, 6 prostownik ładujący bramkę, 7 - dopasowanie poziomów napięć,
8 — ochrona nadnapięciowa bramki, 9 czujnik zwarcia, biegu jałowego, temperatury półprzewodnika
Straty cieplne mocy (energii) powstają w zaworze przy przepływie prądu przez strukturę półprzewodnikową i doprowadzenia elektrod. Całkowite straty mocy P[ot dzieli się na: straty w stanie przewodzenia PF, straty w stanie nieprzewodzenia (zaworowym, blokowania) PR, straty przełączania (komutacyjne) PQ = PQOjV + PQOff oraz straty sterowania PG, czyli
Pm = Pf+Pr+Pq + Po (8-h
Udziały strat częściowych zależą od częstotliwości przełączania fp: przy fp < 400 Hz dominują straty przewodzenia PF, ze wzrostem / coraz bardziej przeważają straty