Výkonové polovodičové měniče
Výkonový polovodičový měnič jsme schopni navrhnout, vyrobit, uvést do provozu a otestovat ve formě prototypu. Pro konstrukci měničů používáme nejmodernější typy výkonových polovodičových součástek na bázi Si, SiC a GaN. Tyto technologie umožní konstruovat měniče s vysokou hustotou výkonu.
Obr.1: Prototyp výkonového měniče
Obr.2: 3D návrh výkonového měniče
Výkonový polovodičový měnič u nás vzniká od návrhu jeho topologie (výkonového principiálního schématu). Jeho funkci popisujeme matematicky, logickými funkcemi, a tvoříme jejich simulační modely. Tyto modely slouží k ověření základní funkce měniče, ale ověřujeme pomocí nich i např. ohřev vybraných částí měniče a výkonových prvků.
Jakmile je ověřena základní funkce měniče a základní konstrukční prvky, je možné začít s pomocí 3D modelovacího software vlastní měnič konstruovat. Pro usnadnění konstrukce je možné využít rozsáhlé knihovny modelů jednotlivých komponent.
Z 3D modelu lze vytvořit výrobní dokumentaci mechanického uspořádání, dokumentaci pro výrobu desek plošných spojů atd. a jednotlivé komponenty vyrobit a sestavit. Pro tvorbu speciálních dílů využíváme 3D tisk, případně vybavení prototypové dílny.
Shrack
SHRack je univerzální modulární měnič, který byl navržen pro testování víceúrovňových a vícefázových topologií výkonových měničů. Díky jeho koncepci a modularitě lze snadno testovat nové topologie víceúrovňových měničů.
Obr.1.: Ovládací panel výkonového měniče SHRack
Zařízení obsahuje čtyři nezávyslé kanály, přičemž Každý kanál obsahuje jeden jednofázový napěťový střidač také nazýván H-můstek (H-bridge). Nominální výkon každého H-můstku je 5 kW a výkon celého zařízení dosahuje tedy až 20 kW.
Obr.2.: Pohled do otevřené konstrukce výkonového měniče SHRack
Jednotlivé H-můstky mohou být spojovány paralelně nebo kaskádně pomocí výkonových jumperů (Power jumper). Měnič je také vybaven měřením napětí, proudů a teploty. Celý měnič je monitorován integrovanou logikou, které dokáže měnič odstvit do bezpečného stavu v případě poruchy.
Obr.3.: Příklad zapojení měniče SHRack jako 9ti úrovňový měnič s kaskádními H-můstky (9-level CHB).
Hlavní doménou tohoto měniče je multifunkčnost. SHRack může být použít jako HW základ pro pulsní měniče, 3-fázové až 8-fázové měniče, víceúrovoňové modulární měniče a různé topologie využívající sérioparalelní kombinace H-můstků.
