trebuie să fii logat
-
întoarce-teX
-
Componente
-
-
Category
-
Semiconductori
- Diode
- Tiristoare
- Module izolate electric
- Punți redresoare
-
Tranzistori
- Tranzistoare | GeneSiC
- Module MOSFET SiC | Mitsubishi
- Module MOSFET SiC | STARPOWER
- Module ABB SiC MOSFET
- Module IGBT | MITSUBISHI
- Module tranzistor | MITSUBISHI
- Module MOSFET | MITSUBISHI
- Module tranzistor | ABB
- Module IGBT | POWEREX
- Module IGBT | INFINEON (EUPEC)
- Elemente semiconductoare - Carbură de siliciu (SiC)
- Accesați subcategoria
- Drivere
- Blocuri de alimentare
- Accesați subcategoria
-
Traductoare electrice
-
Traductoare de curent
- Traductoare de curent in spiră închisă (C/L)
- Traductoare de curent in spiră deschisă (O/L)
- Traductor de curent alimentat cu tensiune unipolară
- Traductoare de curent Eta
- Traductoare de curent de înaltă precizie seria LF xx10
- Traductoare de curent seria LH
- Traductoare de curent seria HOYS și HOYL
- Traductoare de curent SMD, seria GO-SME și GO-SMS
- traductoare de curent AUTOMOTIVE
- Accesați subcategoria
-
Traductoare de tensiune | LEM
- Traductoare de tensiune seria LV
- Traductoare de tensiune seria DVL
- Traductoare de tensiune precise, cu un miez magnetic dublu seria CV
- Traductor de tensiune pentru tracţiune DV 4200/SP4
- Traductoare de tensiune seria DVM
- Traductoare de tensiune seria DVC 1000-P
- Traductoare de tensiune - seria DVC 1000
- Accesați subcategoria
- Traductoare de curent de precizie | LEM
- Accesați subcategoria
-
Traductoare de curent
-
Componente pasive (condensatori, rezistențe, siguranțe, filtre)
- Rezistori
-
Siguranţe
- Siguranţe de dimensiuni mici pentru sistemele electronice - seria ABC şi AGC
- Siguranțe tubulare cu acționare rapidă
- Siguranțe cu timp de întarziere pentru caracteristicile GL/GG și AM
- Siguranţe ultrarapide
- Siguranțe cu acționare rapidă la standarde din Marea Britanie și America
- Siguranțe cu acționare rapidă la standarde europene
- Siguranțe de tracțiune
- Siguranțe de înaltă tensiune
- Accesați subcategoria
-
Condensatori
- Condensatoare pentru motoare
- Condensatori electrolitici
- Condensatori snubbers
- Condensatori de putere
- Condensatoare pentru circuite de curent continuu DC
- Condensatoare de putere reactivă
- Condensatoare de înaltă tensiune
- Condensatoare pentru încălzirea prin inducţie
- Condensatoare de impuls
- Condensatoare DC LINK
- Condensatoare pentru circuite AC/DC
- Accesați subcategoria
- Filtre EMI
- Supercapacitori
-
Protecție la supratensiune
- Protecție la supratensiune pentru aplicații coaxiale
- Protecție la supratensiune pentru sistemele de supraveghere video
- Protecție la supratensiune pentru cablurile de alimentare
- Limitatoare pentru LED-uri
- Limitatoare de supraveghere pentru panourile solare
- Protecția sistemului de cântărire
- Protecție la supratensiune pentru Fieldbus
- Accesați subcategoria
- Accesați subcategoria
-
Relee şi contactoare
- Teoria releelor și a contactoarelor
- Relee semiconductoare AC 3-faze
- Relee semiconductoare DC
- Controlere, sisteme de control si accesorii
- Soft start si relee reversibile
- Relee electromecanice
- Contactoare
- Întrerupătoare rotative
-
Relee semiconductoare AC monofazate
- Relee semiconductoare cu o singură fază, seria 1 D2425 | D2450
- Relee în stare solidă monofazate, seria CWA și CWD
- Relee în stare solidă monofazate, seria CMRA I CMRD
- Relee semiconductoare monofazate, seria PS
- Relee semiconductoare duble și quad, AC seria D24 D, TD24 Q, H12D48 D
- Relee monofazate serie gn
- Relee cu stare monofazată din seria Ckr
- Relee de curent alternativ monofazate pentru SERIA ERDA ȘI ERAA
- Relee monofazate 150A AC
- Relee duble semiconductoare integrate cu o radiator din șină DIN
- Accesați subcategoria
- Relee semiconductoare monofazate pentru PCB de curent alternativ
- Relee de interfaţă
- Accesați subcategoria
- Componente inductive
- Radiatoare, varistoare, protectie termica
- Ventilatoare
- Aer condiţionat, accesorii carcase industriale, Instalatii de racire
-
Baterii, încărcătoare, surse de alimentare tampon și invertoare
- Acumulatoare, încărcătoare - descriere teoretică
- Baterii cu ioni de litiu. Baterii standard. Sistem de gestionare a bateriei (BMS)
- Acumulatoare
- Încărcătoare de baterii și accesorii
- Surse de alimentare UPS și tampon
- Convertoare și accesorii pentru panouri fotovoltaice
- Stocare a energiei
- Celule de combustibil
- Baterii cu ioni de litiu
- Accesați subcategoria
-
Automatizări
- Futaba Drone Parts
- Limita de switch-uri, switch-uri micro
- Traductoare de senzori
- Pirometre
- Contoare, Relee, Indicatoare de panou
- Dispozitive de protecție industriale
- Semnalizări luminoase şi acustice
- Camera de imagistică termică
- Afișaj LED
- Echipamente de control
-
Dispozitive de înregistrare
- Înregistrator temparatură cu bandă şi indicatoare digitale de înregistrare - AL3000
- Microprocesoare, înregistrator cu ecran LCD seria KR2000
- Înregistrator KR5000
- Contorul cu funcţia de înregistrare de umiditate şi temperatură HN-CH
- Materiale consumabile pentru Înregistratoare
- Compact înregistrator grafic 71VR1
- Înregistrator KR 3000
- Înregistrator PC seria R1M
- Înregistrator PC seria R2M
- Înregistrator PC, 12 intrări izolate - RZMS
- Înregistrator PC, USB, 12 intrări izolate - RZUS
- Accesați subcategoria
- Accesați subcategoria
-
Cabluri, fire Litz, furtunuri din material plastic, conexiuni flexibile
- Fire
- Fire Litz
-
Cabluri pentru aplicaţii extreme
- Cabluri de extensie şi compensare
- Cabluri de Thermocouple
- Cabluri de conectare pentru senzori PT
- Conductor multiplu cu fire de la temp. -60C la +1400C
- Cabluri de medie tensiune
- Fire de aprindere
- Cabluri de încalzire
- Conductor singur pt. cabluri cu temp. -60C la +450C
- Cabluri pentru calea ferată
- Cabluri de încălzire Ex
- Accesați subcategoria
- Tuburi de protecție
-
Cabluri împletite
- Cabluri plate - împletite
- Cabluri - panglica rotund
- Cabluri - panglică-plat foarte flexibil
- Cabluri panglică-rotund foarte flexibil
- Împletituri de cupru cilindrice
- Împletituri de cupru cilindrice cu protecţie
- Conexiuni flexibile de împământare
- Împletituri cilindrice din oțel galvanizat inoxidabil
- Împletituri de cupru izolate PCV - temperatura până la 85 C
- Împletituri plate din aluminiu
- Set de joncţiune - tuburi și împletituri
- Accesați subcategoria
- Echipamente de tracțiune
- Terminale pentru cablu
- Bare flexibile izolate pentru autobuz
- Bare flexibile multistrat de autobuz
- Sisteme de cablare (PESZLE)
- Furtunuri
- Accesați subcategoria
- Vezi toate categoriile
-
Semiconductori
-
-
- Furnizori
-
Aplicații
- Automatizare HVAC
- Automatizare industriala
- Automatizare industriala
- Componente pentru atmosfere potențial explozive (EX)
- Dispozitive industriale de protecție
- Echipamente pentru dulapuri de distribuție, control și telecomunicații
- Energy bank
- Încălzire prin inducție
- Mașini de sudat și mașini de sudat
- Mașini pentru termoformarea materialelor plastice
- Mașini pentru uscarea și prelucrarea lemnului
- Mașini-unelte CNC
- Măsurarea și reglarea temperaturii
- Măsurarea și reglarea temperaturii
- Minerit, metalurgie și fondare
- Motoare și transformatoare
- Surse de alimentare (UPS) și sisteme de redresare
- Tipărire
- Tracțiune de tramvai și cale ferată
- Unități de curent alternativ și continuu (invertoare)
-
Instalare
-
-
Montaż urządzeń
- Instalarea dulapurilor
- Proiectarea și asamblarea dulapurilor
- Instalarea sistemelor de alimentare
- Componente
- Mașini construite la comandă
- Activitate de cercetare și dezvoltare în cercetare și dezvoltare
-
Testere industriale
- Testere semiconductoare de putere
- Testere aparate electrice
- Testare varistor și a suprasarcinilor
- Tester pentru testarea siguranțelor auto
- Tester Qrr pentru măsurarea încărcăturii tranzitorilor în tiristoare și diode de putere
- Tester cu rotor seria FD
- Testere de audit al dispozitivelor cu curent rezidual
- Tester de calibrare a releului
- Tester de viziune a tijelor cu piston cu arc de gaz
- Conector tiristor de înaltă tensiune
- Tester de rupere a ochiurilor de plasă
- Accesați subcategoria
- Vezi toate categoriile
-
-
-
Inductori
-
-
Modernizacja induktorów
- Repararea inductorilor de ocazie
- Modernizarea inductorilor
-
Producția de noi inductoare
- Întărirea arborilor cotiți
- Întărirea lamelor de ferăstrău
- Elemente de încălzire înainte de lipire
- Întărirea căilor de rulare ale rulmenților butucului roții auto
- Întărirea componentelor transmisiei de acționare
- Întărirea arborilor în trepte
- Încălzirea în articulații de contracție
- Întărirea scanării
- Lipire moale
- Încălzitoare de sârmă
- Accesați subcategoria
- Bază de cunoștințe
- Vezi toate categoriile
-
-
-
Dispozitive de inducție
-
-
Urządzenia indukcyjne
-
Generatoare pentru încălzirea prin inducție
-
Generatoare de încălzire cu inducție Ambrell
- Generatoare: putere 500 W, frecvență 150-400 kHz
- Generatoare: putere 1,2 - 2,4 kW, frecvență 150 - 400 kHz
- Generatoare: putere 4,2 - 10 kW, frecvență 150 - 400 kHz
- Generatoare: putere 10 - 15 kW, frecvență 50 - 150 kHz
- Generatoare: putere 30-45 kW, frecvență 50-150 kHz
- Generatoare: putere 65-135 kW, frecvență 50-150 kHz
- Generatoare: putere 180-270 kW, frecvență 50-150 kHz
- Generatoare: putere 20-35-50 kW, frecvență 15-45 kHz
- Generatoare: putere 75-150 kW, frecvență 15-45 kHz
- Generatoare: putere 200-500 kW, frecvență 15-45 kHz
- Generatoare: putere 20-50 kW, frecvență 5-15 kHz
- Accesați subcategoria
- Generatoare de încălzire cu inducție Denki Kogyo
-
Generatoare de încălzire cu inducție JKZ
- Mașina de încălzire cu inducție cu frecvență înaltă a seriei CX
- Mașină de încălzire cu inducție cu frecvență supersonică Seria SWS
- Mașină de încălzire prin inducție cu frecvență medie seria MFS
- Cuptor de topire cu inducție de frecvență medie
- Generatoare din seria UHT, frecvență: 200-400kHz, putere: 10-160kW
- Accesați subcategoria
- Generatoare de lămpi pentru încălzirea prin inducție
- Generatoare de încălzire cu inducție Himmelwerk
- Accesați subcategoria
-
Generatoare de încălzire cu inducție Ambrell
- Reparații și modernizări
- Periferice
-
Aplicații
- Aplicații medicale
- Aplicații pentru industria auto
- Lipire moale
- Brazare
- Brazare Aluminiu
- Sudura cu scule magnetice din oțel inoxidabil
- Sigilare știfturi
- Brazare într-o atmosferă de protecție
- Lipirea capacelor radiatoarelor din alamă și oțel
- Lipirea carburilor sinterizate
- Lipirea vârfului de cupru și a firului
- Accesați subcategoria
- Bază de cunoștințe
- Vezi toate categoriile
-
Generatoare pentru încălzirea prin inducție
-
-
-
Serviciu
-
-
asd
- Service de răcitoare de apă industriale și aparate de aer condiționat
- Reparatii si modernizari masini
-
Repararea dispozitivelor electronice industriale
- Serviciu de invertoare, servomotori și regulatoare de curent continuu
- Serviciu de invertoare fotovoltaice
- Serviciu de redresoare galvanizate FLEXKRAFT
- Oferta de reparare a echipamentelor
- Lista dispozitivelor reparate
- Repararea mașinilor pentru folii de bancnote
- Reglementări pentru repararea dispozitivelor
- Accesați subcategoria
- Surse de alimentare de înaltă tensiune pentru precipitatorii electrostatici
- Imprimante industriale și etichete
- Certificate / Permisiuni
- Vezi toate categoriile
-
-
- Kontakt
- Zobacz wszystkie kategorie
Power Modules for Combining Innovation, Flexibility and Power Capability in the Various 3-Level Topologies
Power Modules for Combining Innovation, Flexibility and Power Capability in the Various 3-Level Topologies
Three level topologies have demonstrated higher efficiencies, filter optimization potential and the capability of handling high DC-link voltages. To maximize the advantages offered by the 3-level topologies, Mitsubishi Electric offers new power modules which unlock the potential to realize innovative solutions for different power segments.
By Narender Lakshmanan and Thomas Radke, Mitsubishi Electric Europe B.V. and Satoshi Kawabata, Mitsubishi Electric Corporation Japan Power Device Works
Power conversion applications have always had to deliver high performance while maintaining the required quality of power. The harmonic profile of the output power can be improved by increasing the switching frequency. However, an increase in switching frequency compromises the inverter efficiency. Historically, the conventional 2-level inverters have served the industry with its seemingly uncomplicated topology where developers have always had to strike a balance between efficiency and filter optimization. With the invention of the 3-level topologies, many new avenues are now open for improving the output harmonic profile without compromising on the system efficiency. With the option of being able to apply the ‘zero’ level, this topology brings with it the following inherent benefits:
- Efficiency and output power capability [1]: The superior switching loss profile of a 3-level inverter ensures that better efficiencies can be achieved. Thus, for the same dc-link, a 3-level based inverter can deliver a higher output power compared to the corresponding 2-level inverter.
- AC filtering [5]: For the same switching frequency, the 3-level topology utilizes the availability of the ‘zero’ level to deliver an AC output of higher power quality than the corresponding 2-level inverter. This naturally allows a significant reduction of the output filter inductance.
- dv/dt Filter [5]: Since the phase to neutral output of a 3-level inverter shifts between 0V and (+/- Vdc)/2 (unlike the 2-level output), the corresponding dv/dt across the load is naturally reduced by about 50%.
- Common mode voltage reduction [5][6]: In comparison with 2-level, significant reduction (about 25%) of common mode voltage is possible in the 3-level topology.
While every segment of the inverter industry can avail the benefits associated with the 3-level topologies, grid connected inverters (Solar, Wind, HVDC), UPS and medium-tohigh power drives stand to benefit significantly by employing this innovative approach [3][4].
Power Modules from Mitsubishi Electric for 3-level NPC inverters
The CM400ST-24S1 module has already been introduced and presented in good detail ([2] Bodos article Feb’2015). A new series of power modules with innovative packaging optimized for 3-level applications has been developed. The comprehensive line-up is shown in Figure 1. The CM500C2Y-24S is provided as a dedicated neutral clamp switch for efficiently realizing the T type 3-level topology.
Figure 1: Line-up of the products dedicated for 3-level solutions
These power modules from Mitsubishi Electric are optimized for 3-level topologies with regards to the following parameters:
- Compact package size: For realizing an I type topology, in comparison with its counterparts from other manufacturers, the 1 in 1 modules (each 130 mm x 67 mm x 30 mm in size) offer about 20% reduction in mounting area. This was achieved by taking advantage of the superior thermal behavior of the Aluminium nitride (AlN) substrate and combining it with the CSTBT™ chip technology.
- Reduced internal inductance: The 1 in 1 modules have an internal inductance of only 8 nH. Internal stray inductance plays an important role in 3-level topologies as several elements are connected in series unlike the traditional 2-level topologies.
- Reduced overall inductance: The combination of a low internal inductance, a reduced mounting area and the location of terminals for easy connections ensure a reduced overall inductance for the set-up.
- Access to auxiliary terminals: The module provides access to the auxiliary terminals on two sides for the connecting the gate driver (without having the need to disturb the bus bar arrangement).
An example of how low inductance I-type and T-type 3-level topology bus bar designs can be realized is represented in Figure 2. As shown in this example, it is obvious that these modules are specifically optimized for 3-level topologies, thereby addressing the challenges associated with DC bus bar inductance, power density and flexibility.
Figure 3 shows the different power levels achievable by developing various 3-level topologies employing power modules from Mitsubishi Electric. The power levels are based on a conservative dimensioning of junction-case temperature rise of 25K considering a switching frequency of 2 kHz. Depending on the cooling system and the switching frequency, the output can obviously be further maximized.
Power levels
- 125 kW to 500 kW range: For a DC link voltage of 850 V, the CM400ST-24S1 with its inbuilt T type topology can deliver up to 250 kW in stand-alone mode. When used in parallel, about 500 kW output can be delivered.
- 500 kW to 2 MW range: When a DC link voltage of 1200V is utilized, two CM1000HA-34S (1000A/1700V) together with two CM500C2Y-24S (500A /1200V) in parallel can be employed to achieve more than 1 MW output. On the other hand, when an 850V DC link is considered, two CM1400HA-24S (1400A/1200V) can be employed together with two CM500C2Y in parallel to achieve more than 1 MW output power. With a DC link of 2400V, six CM1000HA-34S can be employed to develop a 1.8 MW inverter. Remarkably, utilizing a 1700V DC link, more than 2 MW output can be achieved by employing four CM1400HA-24S modules along with two RM1400HA-24S (neutral clamp diodes).
- Extended Megawatt range: It is obvious that by paralleling the options provided above, extended megawatt range inverters can be realized. An alternative solution for this class is to employ multi-level topologies.
Figure 2: Sample 3-level constructions which can be realized for using Mitsubishi Electric power modules
Figure 3: Power capability matrix for different 3-level solutions
As a result of these new products being available, the designer can choose the best fitting solution considering the power and DC voltage requirements. The designer is thus able to evaluate and accordingly select a suitable system voltage to achieve significant system level benefits and thereby maximize overall efficiency.
Employing the appropriate solution
Figure 4 shows that for an inverter with 1200V dc-link voltage, the maximum output current achievable for different switching frequencies for a maximum allowable ΔT(j-c) avg = 25K (imposed on the first element in any module to reach this limit) depends on the topology employed. The T type topology has advantages with respect to a lower part count and the corresponding volume reduction. However, the equivalent I type topology brings forth interesting system level benefits. Considering a fixed switching frequency of 3 kHz, it can be seen that the I type inverter is capable of delivering 1.41 times more current than the equivalent T type topology. Such benefit in power capability can also be used to allow an increase in the switching frequency (a factor of 2.66 for the 800A range) bringing significant benefits in passive component reduction. Depending on the weightage allocated to passives dimensioning and device count, an appropriate decision can be made.
Figure 4: Analysis and comparison of performance using 3-level and 2-level topologies
Conclusion
While each module is designed to deliver the best electrical performance, the module packaging itself and the layout as well is optimized for 3-level inverter design. Combining these aspects with the variety of combinations possible using these different modules, designers now are allowed greater flexibility in realizing solutions which cater to their specific needs. To sum things up - it is clear, that there is flexibility in mechanical layout and flexibility in system level design parameters (choice of DC-link, filter). By addressing the specific needs of individual applications, it is obvious that solutions based on Mitsubishi Electric 3-level modules help achieve the maximum possible overall efficiency along with the best possible performance.
References
[1] MELCOSIM: IGBT thermal and loss simulation software, available at www. mitsubishielectric.com/semiconductors/ simulator/
[2] Marco Honsberg and Thomas Radke : “4in1 400A/1200V Module with T-type Topology for 3-Level Applications” Bodos Power Feb’2015, pages 26-28.
[3] Marco Honsberg, Thomas Radke : “3-level IGBT modules with Trench Gate IGBT and their thermal analysis in UPS, PFC and PV operation modes” - EPE 2009 – Barcelona - ISBN: 9789075815009
[4] Marco Honsberg and Thomas Radke : “A family of 3-level IGBT modules from 10A to 600A equipped with Trench Gate IGBT and their thermal performance under typical conditions for UPS and PV inverter operation” PCIM 2009 ISBN: 978-3-8007-3158-9
[5] L. Caballero, S. Ratés, O. Caubet, S. Busquets-Monge: Advantages of ac-ac power converters based on ANPC topology for wind applications”
[6] International Journal of Conceptions on Electrical & Electronics Engineering Vol. 1, Issue. 2, December 2013; ISSN: 2345 – 9603 : “Reduction of common mode voltage in three level neutral point diode clamped multilevel inverter using space vector pulse width modulation”
[7] Application note : 3-level application using 1 in 1, 2 in 1 and the 4 in 1 modules.
Leave a comment