¿Cuál es el voltaje máximo que puede manejar el silicio?

Puede obtener tiristores de 8 kV (a varios miles de amperios) para usar en convertidores HVDC. La compuerta está acoplada ópticamente por razones obvias y también porque, cuando se usa en tándem en enlaces HVDC, las diferencias de velocidad de activación de la compuerta entre tiristores conectados en serie son importantes y la óptica es un poco más clara en cuanto a la velocidad: -

Apilaunoscuantosenunabandejaconlosdiversosextrasquenecesitasparacontrolarlosdeformasegura(amortiguadores,etc.)yobtendrásunodeestos:-

LuegoconstruyesunmonumentoalosdiosesdeMegavoltapilandolasbandejasdeestaforma:-

Observealpequeñoindividuoenlaparteinferior.

Encuantoalpoder,heleídoquetoma 40 gramos de silicio para controla 20 MW de potencia y muchas de estas instalaciones son, literalmente, mil MW o más.

  

Y podría ser incluso mejor rectificar la línea de voltaje medio de 10 kV, ya que   Por lo general, vienen al transformador del pueblo.

Ah, pero no obtiene un aislamiento seguro que sea confiable: una falla y 10 kV en el cableado de su casa no son buenos. Además, el punto de equilibrio en un enlace HVDC frente a un enlace de CA regular es de muchas, muchas millas.

  

¿Dónde están las fuentes de alimentación trifásicas de 380v a 12V?

Hay un problema técnico inherente al circuito utilizado durante muchos años en el circuito "estándar" de rectificador trifásico: -

Elproblemaescómocambianylacorreccióndelfactordepotencia.Enlosviejostiempos,anadieleimportaba,peroenestosdías,lalimpiezadesuministrosyPFesprimordialenmuchospaíses.Yesteeselproblemaconelrectificadorde3fasesestándar:nosepuedecorregirlaPFporquelosdiodosnopuedenconducirde0voltiosa0voltios(alolargodemediociclo)debidoalefectodebloqueodelasotrasfasesysusdiodos.Lacorrientepulsantetomadadelaalimentacióntrifásicaesrealmentemala.

Lasoluciónesutilizartresfuentesmonofásicas(yPFcorregidas)queaportenenergíaaunbusdeCCcomún.Porlotanto,lamodernafuentedeconmutacióntrifásicaes,dehecho,tresfuentesmonofásicas.

¿CómolohacenlostiristoresHVDC?Usanfiltrostangrandescomocasaspequeñasparaapagarlosarmónicosgenerados.

Observeeltamañorelativodelosfiltrosdearmónicosencomparaciónconla"sala de válvulas" donde están todas las "válvulas" de tiristores. Todo tipo de filtros sintonizados dobles y simples se usan solo para eliminar esos armónicos y, si se usara la misma técnica en suministros de conmutación trifásicos estándar más ordinarios (los que nunca cumplirán con la legislación moderna), entonces adivine qué. el costo del filtrado es mayor que el costo agregado de los suministros individuales con la corrección PF incorporada.

  

¿Podría proporcionar un enlace al nombre del modelo, o al menos nombrar el producto?   serie?

discos de tirineo de Infineon calificados a hasta 8 kV y 4800 amperios .

  

Pero, ¿qué es el límite de voltaje que las claves de silicio (mosfets) pueden sobrevivir sin romperse?

No hay prácticamente ningún límite; Si su voltaje excede el voltaje de ruptura de un componente, bueno, ponga dos en serie.

Hay rectificadores basados en semiconductores de silicio para la transferencia de energía de CC de alto voltaje. Estos funcionan alrededor de 800 kV o más.

Aún así, sería estúpidamente caro tratar de usar varios kV como entrada a una fuente de alimentación que al final genera un voltaje de tres órdenes de magnitud menor. Además, es increíblemente peligroso manejar varios kV dentro de las instalaciones del hogar, por muy sencillo (el aislamiento puede volverse más grueso que las aberturas de los cables).

En realidad, están construyendo transformadores de estado sólido con mayor eficiencia y control, estos funcionan a 7.2kV

  

El interruptor de la electrónica de potencia, el basado en silicio   El transistor bipolar de puerta aislada (IGBT) es un mejor ajuste. Estas   Se han utilizado dispositivos para crear SST para aplicaciones ferroviarias en Europa.   Y ciertamente son más rápidos. Pero el comercial más riguroso.   Los dispositivos pueden soportar voltajes de hasta solo 6,5 kilovoltios. Mientras   Esta tensión de ruptura es perfectamente adecuada para un rango de potencia.   aplicaciones, no es suficiente para manejar la electricidad que fluye   a través de transformadores de distribución; En los Estados Unidos, una típica   El voltaje en el extremo inferior del espectro es de 7,2 kV.

Están utilizando carburo de silicio que tiene un intervalo de banda mayor y es más tolerante a los problemas de calefacción también:

  

Afortunadamente, el silicio no es la única opción. En los últimos 10 años,   Se han logrado grandes avances en el desarrollo de conmutadores basados en   Semiconductores compuestos, en particular el carburo de silicio. Carburo de silicio   Tiene una gama de propiedades atractivas que se derivan de su gran   Intervalo de banda: el obstáculo de la energía que debe superarse para cambiar de   Aislante al conductor. El intervalo de banda del carburo de silicio es de 3.26 electrones.   voltios a 1.1 eV de silicio, lo que significa que el material puede estar expuesto a   Campos eléctricos y temperaturas significativamente más altos que el silicio.   sin romperse Y porque este semiconductor compuesto puede   resistir voltajes mucho más altos, los transistores de potencia construidos a partir de ella pueden ser   Hecho más compacto, que a su vez les permite cambiar mucho más rápido   que sus contrapartes a base de silicio. Una velocidad de conmutación más rápida también   reduce la pérdida de energía, por lo que los transistores de carburo de silicio pueden transportar   Más actual para un presupuesto térmico dado.

Fuentes: enlace

híbridos Mitsubishi IGBT con entrada FET. Las salidas BJT ahora pueden cambiar Megawatts y muy alto voltaje 15kV y también se utilizan en inversores de potencia inteligentes y 600V GTI en arreglos para redundancia a GTI más pequeños, como las unidades de 50 kW de 2000S de Huawei.

A continuación se muestra un IGBT híbrido de Mitsubishi que tiene muchas patentes para una energía de conmutación excepcionalmente alta y un controlador interno ESL y ESR extremadamente bajo. (Inductancia y resistencia) Creo que ahora están trabajando en su octava generación.

TI también tiene una gran información de diseño sobre sus IGBT