Vaihtosuuntaajan säteilevät häiriöt ovat lähtöisin nopeiden nykyaikaisten tehopuolijohdekomponenttien suurista virran ja jännitteen muutosnopeuksista eli kytkentänopeudesta. Kytkentänopeutta voidaan tunnetusti pienentää hilavastusta kasvattamalla. Toisaalta hilavastuksen kasvattaminen lisää vaihtosuuntaajan tuottamia kytkentähäviöitä, mikä puolestaan on epäedullista laitteen suorituskyvyn kannalta. Lisäksi tiedetään, että yleisimmin vaihtosuuntaajissa käytetyn tehopuolijohdekomponentin eli IGBT:n kytkentänopeus hidastuu lämpötilan kasvaessa.Tässä työssä tutkitaan vaihtosuuntaajan säteilevien häiriöiden vähentämistä aktiivisen hilaohjaimen avulla. Lisäksi työssä tutkitaan IGBT:n kytkentänopeuden lämpötilariippuvuuden suuruutta ja sen vaikutusta erityisesti vaihtosuuntaajan säteileviin häiriöihin. Työssä esitetään kytkimiin ja vastuksiin perustuva hilaohjainkytkentä, jonka avulla kytkentänopeutta voidaan muuttaa. Lisäksi työssä käsitellään erilaisia ohjaustapoja, joiden avulla kytkentänopeutta voidaan säätää aktiivisesti erilaisten käyttötilanteiden perusteella.Tutkimuksen tavoitteena on selvittää, voiko työssä esitettävällä aktiivisella hilaohjainkytkennällä vähentää vaihtosuuntaajan säteileviä häiriöitä ja kompensoida IGBT:n kytkentänopeuden lämpötilariippuvuutta. Työssä tehtyjen mittausten perusteella arvioidaan esitetyn hilaohjaimen toimivuutta kytkentänopeuden ja säteilevien häiriöiden kannalta. Lisäksi arvioidaan vaihtosuuntaajan säteilevien häiriöiden lämpötilariippuvuuden suuruutta.Työn mittaustulosten perusteella aktiivisella hilaohjaimella voidaan merkittävästi vähentää vaihtosuuntaajan säteileviä häiriöitä. Lisäksi myös IGBT:n lämpötilariippuvuudella on oleellinen vaikutus häiriöihin. Aktiivisella hilaohjaimella on mahdollista toteuttaa lämpötilariippuvuuteen verrattuna käänteinen vaikutus häiriöihin ja siten kompensoida tätä ilmiötä. Vastusmatriisiin perustuvan hilaohjaimen haasteena on mitoittaminen ja siihen liittyvä työmäärä, sillä kyseinen toteutustapa on herkkä eri parametrien muutoksille.
展开▼
