Zasady projektowania urządzeń energoelektronicznych

Projektowanie urządzeń energoelektronicznych, takich jak regulatory mocy i układy zasilania, stanowi kluczowe zagadnienie dla współczesnej techniki. Wykorzystanie elementów półprzewodnikowych o dużej wydajności umożliwia uzyskanie wysokiej sprawności energetycznej tych urządzeń. Jednakże, aby układy energoelektroniczne odznaczały się trwałością i niezawodnością, należy pamiętać o zastosowaniu konkretnych rozwiązań podczas ich projektowania.

Zarządzanie ciepłem

Kluczem do osiągnięcia tego jest między innymi właściwe zarządzanie ciepłem. Podstawowym celem optymalnego zarządzania ciepłem w urządzeniach energoelektronicznych jest utrzymanie temperatury roboczej elementów półprzewodnikowych na odpowiednim poziomie, ponieważ generowane jest w nich dużo energii cieplnej w wyniku przepływu prądu przez elementy półprzewodnikowe i inne komponenty.

Zbyt wysoka temperatura może bowiem prowadzić do degradacji parametrów, przedwczesnego ich zużycia, a nawet uszkodzenia komponentów. W związku z tym, kluczowe jest dobranie odpowiednich metod chłodzenia, przystosowanych do danego środowiska pracy. Ponadto, wykorzystanie materiałów o wysokiej przewodności cieplnej, takich jak aluminiowe lub miedziane radiatory dostępne w ofercie producenta energoelektroniki Markel, pozwala na efektywniejsze odprowadzanie ciepła z układu.

Odprowadzanie energii

Właściwemu zarządzaniu ciepła musi towarzyszyć optymalne odprowadzenie energii z urządzeń energoelektronicznych. W przypadku przetwornic napięcia, energia może być przekazywana między dwoma źródłami bądź magazynowana w elementach o dużej pojemności. Zastosowanie kondensatorów oraz dławików o wysokich wartościach pojemności i indukcyjności podczas projektowania urządzeń energoelektronicznych pozwala na minimalizację strat energii oraz zapewnienie stabilności napięcia wyjściowego. Oczywiście muszą być one odpowiednio przystosowane do mocy urządzenia.

Zastosowanie filtracji i zabezpieczeń w układach energoelektronicznych

W czasie projektowania urządzeń energoelektronicznych konieczne jest również zapewnienie filtracji oraz zabezpieczeń. W układach zasilania oraz przetwornic napięcia mogą wystąpić różne zakłócenia negatywnie wpływające na ich funkcjonowanie. Dlatego też, zastosowanie odpowiednich filtrów służących do redukcji zakłóceń elektromagnetycznych (EMI), impulsowych czy harmonicznych ma niebagatelne znaczenie dla prawidłowej pracy urządzeń.