パワーデバイスについてご質問

今回試験的に10Aほどの電源を設計しているのですが
実稼働では1セルで150Aなのです
普通こういう場合は(容量大)FET/IGBTなんでしょうか?
トランジスターなんでしょうか?
大容量インバータなどは
特殊トランジスターしか聞いたことがないのですが
現状トランジスターも使用されていると思うのですが
大容量の場合はどちらが適しているのでしょうか?
FETの場合はドライブ容量が
小さくて済むような気もするのですが。

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  • IKUZOさんこの案件では他でも色々質問されていますが社内でAC/DC大容量電源開発の経験者は居られないのでしょうか?
    AC/DC電源でDC100V/10A(1Kw)の仕様は電源開発経験者でも色々難しい案件だと思います。
    私は複合機のIH加熱定着器(1.3Kw)の設計経験がありますが、けっこう色々苦労しました。

    IGBTはGateがFET構造で出力がトランジスタ構造になっています。
    日本で開発されたデバイスで電圧ドライブのFETとVce飽和電圧が電流によりほとんど変化しないトランジスタの特性の良いとこ取りのデバイスになっています。
    従って出力電流が増えると、IGBTのは場合On時損出は電流に比例して増大し、FETの場合は電流の2乗に比例して増大してしまいます。

    具体的にはIGBTの場合Vce(sat)が0.5Vで出力電流が10AとするとON時損出は0.5VX10A=5W
    FETの場合On抵抗が0.5Ωで出力抵抗が10AとするとOn時損出は0.5ΩX10Ax10A=50Wと非常に大きくなってしまいます。(FETのOn抵抗は温度に比例して大きくなって更に損出が大きくなります)

    IH加熱定着期では専用の良い制御ICが無く温度をフィードバックしMCUで共振周波数PID制御して結構開発に時間がかかりました。電源用には良いLLC電流共振制御ICが多数出ているので、まずLLC電流共振制御ICのデータシートを見て制御動作勉強するのが宜しいかと思います。

    それとAC/DC電源には安全規格(電気用品、UL,CSA等)認定が必要になるので1次2次間の必要基板パターン距離とか、トランスの絶縁距離とかも考慮した設計が必要になりま。

    非常に難しい開発案件だと思いますが、がんばって下さい。
  • kuutaさん

    「IH加熱定着期では専用の良い制御ICが無く温度をフィードバックしMCUで共振周波数PID制御」とかIH等ですと、

    トランスはないですよね、

    コイルを共振させて少ない電力で発熱するようにするのですか、

    温度によるフィードバック制御とかコイルとの共振とか、

    まさにIHの核心ではないでしょうか、

    社内の技術的な内容は門外不出ではないのですか?

    今はまた新しくなっているのでしょうか?

Reply
  • kuutaさん

    「IH加熱定着期では専用の良い制御ICが無く温度をフィードバックしMCUで共振周波数PID制御」とかIH等ですと、

    トランスはないですよね、

    コイルを共振させて少ない電力で発熱するようにするのですか、

    温度によるフィードバック制御とかコイルとの共振とか、

    まさにIHの核心ではないでしょうか、

    社内の技術的な内容は門外不出ではないのですか?

    今はまた新しくなっているのでしょうか?

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