Для получения доступа к подробной документации по изделиям категории ВП и ОСМ необходимо на адрес: ekb@angstrem.ru дополнительно направить официальный запрос на бланке Вашего предприятия за подписью руководителя о предоставлении доступа к сайту с указанием:

В течение трёх рабочих дней Вам на указанную электронную почту будет направлен логин и пароль.

Благодарим за Ваше понимание!

Закрыть
Заказать звонок
Логин
Пароль
Зарегистрироваться

После регистрации на сайте Вам будет доступно отслеживание состояния заказов, личный кабинет и другие новые возможности.

Регистрация есть двух типов:

1. Самостоятельная регистрация. После неё посетитель может видеть всю номенклатуру и краткие описания продукции, а также скачивать документы на изделия категории ОТК без ограничений. Просим указывать реальные контактные данные. При выявлении фейковой регистрация доступ будет аннулирован.

2. Верифицированная регистрация. Для получения доступа к подробной документации по изделиям категории ВП и ОСМ необходимо на адрес: ekb@angstrem.ru дополнительно направить официальный запрос на бланке Вашего предприятия за подписью руководителя о предоставлении доступа к сайту с указанием:

  • ФИО ответственного лица,
  • Его должность
  • Его общий служебный телефон и прямой (личный) телефон
  • Адрес электронной почты.

В течение трёх рабочих дней Вам на указанную электронную почту будет направлен логин и пароль.

Благодарим за Ваше понимание!

EN
Логин
Пароль
Зарегистрироваться

После регистрации на сайте Вам будет доступно отслеживание состояния заказов, личный кабинет и другие новые возможности.

Регистрация есть двух типов:

1. Самостоятельная регистрация. После неё посетитель может видеть всю номенклатуру и краткие описания продукции, а также скачивать документы на изделия категории ОТК без ограничений. Просим указывать реальные контактные данные. При выявлении фейковой регистрация доступ будет аннулирован.

2. Верифицированная регистрация. Для получения доступа к подробной документации по изделиям категории ВП и ОСМ необходимо на адрес: ekb@angstrem.ru дополнительно направить официальный запрос на бланке Вашего предприятия за подписью руководителя о предоставлении доступа к сайту с указанием:

  • ФИО ответственного лица,
  • Его должность
  • Его общий служебный телефон и прямой (личный) телефон
  • Адрес электронной почты.

В течение трёх рабочих дней Вам на указанную электронную почту будет направлен логин и пароль.

Благодарим за Ваше понимание!

Серия силовых ключей 3009КР

2020-12-09

Серия силовых ключей 3009КР производства АО «Ангстрем»

«Ангстрем» разработал серию из 15-и типов силовых ключей (электронных реле) с коммутируемыми напряжениями до 400 В, и коммутируемым током от 0,3 А до 40 А. Серия силовых ключей 3009КР прошла весь комплекс испытаний и показала высокие характеристики надёжности. Все силовые ключи серии 3009КР имеют гальваническую трансформаторную развязку и не требуют дополнительного источника питания.

а)1.jpg б)2.jpg в)3.jpg

Рисунок 1. а) 3009КР04 в корпусе КТ-95В-1, б) 3009КР11 в корпусе КТ-95С-1, в) 3001Р011 в корпусе КТ-110-1.

Введение

Силовые ключи нашли самое широкое применение, как в промышленном оборудовании, так и в бытовой технике. От инверторов и импульсных регуляторов тока до систем управления мощными электроприводами электротранспорта. В бытовой технике, системах электронного зажигания автомобилей и телекоммуникационном оборудовании они также весьма широко используются.

С развитием телекоммуникационных спутников, с планами по развитию космической атомной энергетики становится актуальным создание радиационно-стойких силовых ключей для условий космоса. «Ангстрем» завершил опытно-конструкторские работы по разработке серии силовых ключей в металлокерамических корпусах (Рис. 1 а, б) для управления солнечными батареями, источниками бесперебойного питания и электроприводами космических аппаратов. Отличительная особенность серии 3009КР – низкий уровень сопротивления в открытом состоянии. Это позволяет существенно снизить тепловыделение силовых ключей, что положительно отражается на общей температурной картине блока или устройства, снижает требования к системам охлаждения и, как следствие, положительно сказывается на массо-габаритных характеристиках космического аппарата.

Серия силовых ключей 3009КР

Серия силовых ключей 3009КР предназначена для управления солнечными батареями, источниками бесперебойного питания и электроприводами космических аппаратов в диапазоне напряжений коммутации от 20 до 400 В и с токами коммутации от 0,3 до 40 А. Ключи имеют низкое сопротивление канала в диапазоне от 0,008 до 1,4 Ом, гальваническую трансформаторную развязку, не требуют дополнительного источника питания, поскольку питание осуществляется от входного сигнала. На рис.6 показана типичная зависимость тока потребления первичной цепи от напряжения входного сигнала. Рабочий диапазон амплитуды входного сигнала от 2,7 В до 5,5 В. Время включения и выключения силового ключа составляет 5+2 мс, что определяет предельную частоту переключения в 7 мс.

Было разработано 15 силовых ключей (табл. 1.) в корпусах КТ-95 и КТ-110. Функциональное назначение выводов (табл. 2) и условное графическое изображение (рис. 2.) у всей серии одинаковы.

Таблица 1. Серия силовых ключей 3009КР

Обозначение

Напряжение коммутации

Uком, В

Ток коммутации

Iком, А

Выходное сопротивление в открытом состоянии Rотк, Ом

Корпус

3001КР011

30

2

0,1

КТ-110-1

3009КР01

20

40

0,008

КТ-95С-1

3009КР02

60

25

0,015

3009КР03

100

12

0,05

3009КР04

150

10

0,06

3009КР05

200

8

0,08

3009КР06

250

6

0,14

3009КР07

400

4

0,4

3009КР08

20

10

0,05

КТ-95В-1

3009КР09

60

6

0,07

3009КР010

100

4

0,2

3009КР011

150

3

0,35

3009КР012

200

2

0,45

3009КР013

250

1

0,9

3009КР014

400

0,3

1,4


Таблица 2. Функциональное назначение выводов

вывод

обозначение

назначение

1

D

Сток

2

S

Исток

3

CNTR1

Вход управления 1 гальванической развязки (плюс)

4

CNTR2

Вход управления 2 гальванической развязки (минус)

4.png

Рисунок 2. Условное графическое изображение 3009КР

5.png

Рисунок 3. Структурная схема силовых ключей 3009КР

6.png

Рисунок 4. Рекомендуемая схема включения 3009КР

Многокристальные модули

Силовые ключи серии 3009КР основаны на многокристальных модулях (МКМ) собственной разработки и производства. Каждый модуль состоит из двух кристаллов - кристалла управления с гальванической развязкой и кристалла силового ДМОП транзистора.

Кристалл управления

Кристалл управления является универсальным для каждого типа силовых транзисторов с емкостью затвора до 6000 pf. Он производится по технологии «кремний на сапфире», что обеспечивает хорошую изоляцию гальванической развязки между первичной и вторичной стороной схемы управления в диапазоне температур от -60°С до 125°С.

Структурная схема силовых ключей 3009КР приведена на рис. 3, рекомендованная схема включения – на рис. 4. Первичная сторона – входная схема с кольцевым генератором – запускается при подаче входного управляющего сигнала. Импульсы с кольцевого генератора поступают на первичную обмотку трансформатора в первом слое металлизации кристалла. Вторичная обмотка трансформатора выполнена в виде спирали во втором слое металлизации кристалла. Слои металлизации разделены слоем диоксида кремния толщиной 1,5 мкм, который обеспечивает индуктивную связь между обмотками трансформатора, а также надежную изоляцию в диапазоне коммутируемых напряжений от 20 В до 400 В.

Входная схема имеет дополнительный блок управления кольцевым генератором, который при напряжении выше 3,3 – 3,8 В переводит генератор в низкочастотный режим для уменьшения тока потребления, что показано на рис. 5.

Высокочастотный сигнал 10–20 МГц амплитудой 1,0–2,0 В, индуцированный на вторичной обмотке, поступает на вход диодно-емкостного умножителя, где выпрямляется и усиливается до 5–7 В для надежного открывания ДМОП транзистора. На выходе диодно-емкостного умножителя стоит схема выключения, обнуляющая затвор ДМОП транзистора при выключении входного сигнала.

Силовой ДМОП транзистор

Силовой ДМОП транзистор, примененный в схеме, предназначен для силовой нагрузки и установлен в цепи блока выпрямителя. Он характеризуется повышенным коммутируемым напряжением цепи «сток-исток», позволяет управлять силовыми ключами с высокой скоростью переключения и возможностью включения в цепь коммутации с рабочими напряжениями вплоть до 400 В. Транзистор сохраняет рабочие характеристики в широком диапазоне рабочих температур - от -60°С до 125°С.

Результаты испытаний

Серия силовых ключей 3009КР прошла весь цикл испытаний, типичные зависимости приведены на рис. 6–8.

7.png

Рисунок 5. Зависимость Iвх от входного напряжения

3009КР01 8.png

Рисунок 6. Зависимость сопротивления выходного транзистора в открытом состоянии

от температуры, Т°С

9.png

Рисунок 7. Зависимость времени включения от температуры, Т°С

10.png

Рисунок 8. Зависимость времени выключения от температуры, Т°С

Заключение

Серия силовых ключей 3009КР по своим характеристикам ничем не уступает аналогичным импортным образцам, производимых ведущими мировыми производителями такими как Teledyne Relays (М33-2N), International Rectifier (RDHA701CD10A2NX, RDHA701CD10A2NP, RDHA701FP10A8QK, RDHA720SF06A1N, RDHA710SE10A2QK, RDHA710SE10A2SK). Дополнительно, серия 3009КР соответствует требованиям военной приемки и изделий для применения в условиях Космоса. Поскольку импортные аналоги невозможно приобрести в условиях санкционных ограничений, силовые ключи 3009КР производства «Ангстрем» являются единственным надежным решением на российском рынке.

Имея высокую радиационную стойкость и низкое тепловыделение, силовые ключи 3009КР могут быть использованы в широком спектре устройств, применяемых в промышленности и экстремальных условиях Космоса и Арктики:

  • инверторах,
  • частотно-регулируемых приводах,
  • импульсных регуляторах тока,
  • системах управления электроприводами,
  • источниках бесперебойного питания,
  • инверторных кондиционерах
  • насосах,
  • системах электропитания серверного и телекоммуникационного оборудования.

Геннадий Куров kurov@angstrem.ru

Сергей Абрамов Abramov@angstrem.ru

Станислав Клейн klein@angstrem.ru