Типовые схемы модулей ключей

Для улучшения технико-экономических показателей силовых устройств используется интеграция силовых ключей в общем пластиковом корпусе с

Рис. 11.31. Схемы модулей силовых ключей

основанием для отвода тепла. Это модули. Они формируются по вариантам узлов преобразователей: одно- и трехфазные мосты, узлы из транзисторов и диодов и т.п. Развитие высоких технологий в силовой электронике привело в

конце 80-или «интеллектуальные» интегральные схемы (ИСИС) (Smart Power Integrated Circuits). Эти электронные модули, объединяющие в одном кристалле или корпусе как силовые электронные компоненты, так и их системы управления, защиты, диагностики, а также различные интерфейсы. Примеры некоторых модулей приведены на рис. 11.31 ИСИС – устройство, функционально и конструктивно объединяющее элементы силовой и информационной электроники на основе высоких технологий их интеграции. Модули ИСИС могут создаваться как в одном кристалле, так и посредством объединения элементов в одном корпусе по гибридной технологии. Монокристальные ИСИС более компакты и надежны. Малая мощность управления, высокая частота (МОП, БТИЗ). ИСИС может содержать микропроцессор, позволяющий обрабатывать поступающую информацию и формировать соответствующие команды. В наиболее общем случае модуль ИСИС включается между источником питания и нагрузкой с характерными функциональными элементами (рис. 11.32). Функциональные узлы управления, в частности логические схемы, генераторы импульсов,

Полупроводниковые приборы

Управление энергией

Каскады управления

Датчики

Аналоговые цепи

Логические цепи

Датчики и защита

Интерфейс

Рис. 11.32. Структурная схема ИСИС

компараторы и др. обычно имеют гальваническую развязку от цепей силовых ключей. Такая развязка часто необходима для нормального функционирования системы с ИСИС, так как их выходные цепи связаны с силовой частью объекта управления, например асинхронным двигателем. В то же время цепи управления ИСИС являются низковольтными и маломощными схемами с разветвленной топологией, не допускающими воздействия существенных помех со стороны силовых цепей. Схемы выполняются с гальванической развязкой через трансформаторы или оптроны. Развязка трансформатором эффективна и малокритична к напряжениям и мощностям, но усложняет конструкцию. Оптическая развязка создает отрицательное влияние паразитной емкости между элементами оптопары, что подвержено влиянию высокочастотных помех.