Dar Pulse Fenomeni nədir
Bir növ güc açarı olaraq, IGBT, qapı səviyyəsi siqnalından cihazın keçid prosesinə qədər müəyyən bir reaksiya müddətinə ehtiyac duyur, necə ki, həyatda qapını dəyişdirmək üçün əli çox sürətli sıxmaq asan olduğu kimi, çox qısa açılış nəbzi çox yüksək səbəb ola bilər. gərginlik sıçrayışları və ya yüksək tezlikli salınım problemləri.IGBT yüksək tezlikli PWM modulyasiya edilmiş siqnallar tərəfindən idarə edildiyi üçün bu fenomen zaman zaman çarəsiz şəkildə baş verir.İş dövrü nə qədər kiçik olsa, dar impulsları çıxarmaq bir o qədər asan olar və IGBT anti-paralel yenilənmə diodunun FWD-nin tərs bərpa xüsusiyyətləri sərt keçid yeniləməsi zamanı daha sürətli olur.1700V/1000A IGBT4 E4, qovşaq temperaturunda spesifikasiya Tvj.op = 150 ℃, keçid vaxtı tdon = 0.6us, tr = 0.12us və tdoff = 1.3us, tf = 0.59us, dar impuls eni az ola bilməz. spesifikasiyanın keçid vaxtının cəmindən çoxdur.Təcrübədə, fotovoltaik və enerji saxlama kimi müxtəlif yük xüsusiyyətlərinə görə, güc əmsalı + / – 1 olduqda, dar nəbz cari sıfır nöqtəsinə yaxın görünəcək, məsələn, reaktiv enerji generatoru SVG, aktiv filtr APF güc faktoru, 0, dar impuls maksimum yük cərəyanının yaxınlığında görünəcək, sıfır nöqtəsinə yaxın cərəyanın faktiki tətbiqi çıxış dalğa forması yüksək tezlikli salınımda daha çox görünür, EMI problemləri yaranır.
Səbəbin dar nəbz fenomeni
Yarımkeçirici əsaslardan, dar impuls fenomeninin əsas səbəbi, daşıyıcı ilə tamamilə müqayisədə, IGBT və ya diod çipini bağlayarkən daşıyıcının yayılması zamanı dərhal daşıyıcılarla doldurulmayan IGBT və ya FWD-nin açılmağa başlaması ilə əlaqədardır. bağlandıqdan sonra doldurulur, di / dt arta bilər.Müvafiq daha yüksək IGBT-nin söndürülməsi həddindən artıq gərginliyi kommutasiya induktivliyi altında yaranacaq ki, bu da diodun tərs bərpa cərəyanında qəfil dəyişikliyə və beləliklə, snap-off fenomeninə səbəb ola bilər.Bununla belə, bu fenomen IGBT və FWD çip texnologiyası, cihazın gərginliyi və cərəyanı ilə sıx bağlıdır.
Birincisi, klassik ikiqat nəbz sxemindən başlamalıyıq, aşağıdakı rəqəm IGBT qapısı sürücüsünün gərginliyinin, cərəyanının və gərginliyinin keçid məntiqini göstərir.IGBT-nin sürücülük məntiqindən onu dar nəbz söndürmə vaxtı toffuna bölmək olar ki, bu da əslində diod FWD-nin müsbət keçirmə vaxtı tonuna uyğundur, bu da əks bərpa pik cərəyanına və bərpa sürətinə, məsələn, A nöqtəsinə böyük təsir göstərir. şəkildə, əks bərpanın maksimum pik gücü FWD SOA həddini aşa bilməz;və dar impulsun açılma vaxtı ton, bu, şəkildəki B nöqtəsi kimi IGBT-nin söndürülməsi prosesinə nisbətən böyük təsir göstərir, əsasən IGBT-nin söndürülməsi gərginliyi sıçrayışları və cari arxada salınan salınımlar.
Ancaq çox dar nəbz cihazının işə salınması hansı problemlərə səbəb olacaq?Təcrübədə, ağlabatan olan minimum nəbz eni həddi nədir?Bu problemləri birbaşa nəzəriyyə və düsturlarla hesablamaq üçün universal düsturlar əldə etmək çətindir, nəzəri təhlil və tədqiqat da nisbətən kiçikdir.Həqiqi test dalğa formasından və nəticələrindən danışmaq üçün qrafiki görmək, tətbiqin xüsusiyyətləri və ümumi cəhətlərinin təhlili və xülasəsi, bu fenomeni başa düşməyinizə kömək etmək üçün daha əlverişlidir və sonra problemlərin qarşısını almaq üçün dizaynı optimallaşdırın.
IGBT dar nəbzinin işə salınması
Aktiv bir keçid kimi IGBT, bu fenomen haqqında danışmaq üçün qrafiki görmək üçün faktiki hallarda istifadə edərək, bəzi maddi quru mallara sahib olmaq daha inandırıcıdır.
Test obyekti kimi yüksək güclü IGBT4 PrimePACK™ FF1000R17IE4 modulundan istifadə edərək, Vce=800V, Ic=500A, Rg=1.7Ω Vge=+/-15V, Ta= şəraitində ton dəyişdikdə cihazın söndürülməsi xüsusiyyətləri. 25 ℃, qırmızı kollektor Ic, mavi IGBT Vce-nin hər iki ucundakı gərginlik, yaşıl sürücü Vge gərginliyidir.Vge.Bu gərginlik sıçrayışının dəyişməsini görmək üçün nəbz ton 2us-dan 1.3us-a qədər azalır Vcep, aşağıdakı rəqəm xüsusilə dairədə göstərilən dəyişiklik prosesini görmək üçün sınaq dalğa formasını tədricən vizuallaşdırır.
Ton cari Ic-ni dəyişdikdə, tonun səbəb olduğu xüsusiyyətlərdəki dəyişikliyi görmək üçün Vce ölçüsündə.Sol və sağ qrafiklər eyni Vce=800V və 1000V şəraitdə müxtəlif Ic cərəyanlarında Vce_peak gərginlik sıçrayışlarını göstərir.müvafiq sınaq nəticələrinə əsasən, ton kiçik cərəyanlarda Vce_peak gərginlik sıçrayışlarına nisbətən kiçik təsir göstərir;söndürmə cərəyanı artdıqda, dar impulsun söndürülməsi cərəyanın qəfil dəyişməsinə meyllidir və sonradan yüksək gərginlik sıçrayışlarına səbəb olur.Müqayisə üçün koordinat kimi sol və sağ qrafikləri götürsək, Vce və cari Ic daha yüksək olduqda ton bağlanma prosesinə daha çox təsir edir və ani cərəyan dəyişmə ehtimalı daha yüksəkdir.Testdən bu nümunəni görmək üçün FF1000R17IE4, minimum nəbz tonunun ən məqbul vaxtı 3us-dan az deyil.
Bu məsələdə yüksək cərəyan modulları ilə aşağı cərəyan modullarının performansı arasında fərq varmı?Nümunə olaraq FF450R12ME3 orta güc modulunu götürün, aşağıdakı rəqəm müxtəlif test cərəyanları Ic üçün ton dəyişdikdə gərginliyin aşılmasını göstərir.
Oxşar nəticələr, 1/10*Ic-dən aşağı olan aşağı cərəyan şəraitində tonun söndürmə gərginliyinin həddindən artıq artmasına təsiri əhəmiyyətsizdir.Cari 450A nominal cərəyana və ya hətta 900A 2 * Ic cərəyanına qədər artırıldıqda, ton eni ilə gərginlik aşımı çox açıqdır.Ekstremal şəraitdə iş şəraitinin xüsusiyyətlərinin performansını sınamaq üçün nominal cərəyan 1350A 3 dəfə, gərginlik sıçrayışları ton enindən asılı olmayaraq müəyyən bir gərginlik səviyyəsində çipə daxil edilərək bloklama gərginliyini aşdı. .
Aşağıdakı şəkildə Vce=700V və Ic=900A-da ton=1us və 20us müqayisəli sınaq dalğa formaları göstərilir.Faktiki sınaqdan ton=1us-da modulun impuls eni salınmağa başlayıb və Vcep gərginlik sıçrayışı ton=20us-dan 80V yüksəkdir.Buna görə də, minimum nəbz vaxtının 1us-dan az olmaması tövsiyə olunur.
FWD dar nəbzinin işə salınması
Yarım körpü dövrəsində, IGBT-nin söndürülməsi impuls toffu FWD-nin işə salınma vaxtı tonuna uyğundur.Aşağıdakı rəqəm göstərir ki, FWD-nin işə salınma vaxtı 2us-dan az olduqda, FWD tərs cərəyan pik 450A nominal cərəyanda artacaq.Toff 2us-dan çox olduqda, pik FWD tərs bərpa cərəyanı əsasən dəyişməz qalır.
IGBT5 PrimePACK™3 + FF1800R17IP5 yüksək güclü diodların xüsusiyyətlərini müşahidə etmək üçün, xüsusən ton dəyişiklikləri ilə aşağı cərəyan şəraitində, aşağıdakı sətir VR = 900V, 1200V şərtlərini, kiçik cərəyan IF = 20A şəraitində birbaşa müqayisəni göstərir. iki dalğa formasından aydın olur ki, ton = 3us olduqda osiloskop bu yüksək tezlikli rəqsin amplitudasını saxlaya bilmir.Bu da sübut edir ki, yüksək güclü cihaz tətbiqlərində yük cərəyanının sıfır nöqtəsindən yüksək tezlikli salınması və FWD qısa müddətli tərs bərpa prosesi bir-biri ilə sıx bağlıdır.
İntuitiv dalğa formasına baxdıqdan sonra bu prosesi daha da ölçmək və müqayisə etmək üçün faktiki məlumatlardan istifadə edin.diodun dv/dt və di/dt göstəriciləri toffdan asılı olaraq dəyişir və FWD keçirmə vaxtı nə qədər kiçik olsa, onun əks xüsusiyyətləri bir o qədər tez olacaq.FWD-nin hər iki ucunda VR nə qədər yüksək olarsa, diod keçirmə nəbzi daraldıqca, onun diodun tərs bərpa sürəti xüsusilə ton = 3us şəraitində məlumatlara baxaraq sürətləndiriləcəkdir.
VR = 1200V olduqda.
dv/dt=44,3kV/us;di/dt=14kA/us.
VR=900V-də.
dv/dt=32,1kV/us;di/dt=12,9kA/us.
Ton=3us nəzərə alınmaqla, dalğa formasının yüksək tezlikli salınması daha sıxdır və diodun təhlükəsiz iş sahəsindən kənarda, işləmə vaxtı diod FWD baxımından 3us-dan az olmamalıdır.
Yuxarıdakı yüksək gərginlikli 3.3kV IGBT spesifikasiyasında, 2400A/3.3kV HE3 nümunəsi götürərək, FWD irəli keçirmə vaxtı ton aydın şəkildə müəyyən edilmiş və tələb edilmişdir, 10us minimum diod keçirmə müddəti limit olaraq açıq şəkildə verilmişdir, Bu, əsasən yüksək güc tətbiqlərində sistem dövrəsinin başıboş endüktansının nisbətən böyük olması, keçid müddəti nisbətən uzun olması və cihazın açılması prosesində keçici olmasıdır. Maksimum icazə verilən diod enerji istehlakı PRQM-ni aşmaq asandır.
Modulun faktiki sınaq dalğa formalarından və nəticələrindən qrafiklərə baxın və bəzi əsas xülasələr haqqında danışın.
1. impuls eni tonunun kiçik cərəyanı söndürən IGBT-yə təsiri (təxminən 1/10*Ic) kiçikdir və faktiki olaraq nəzərə alına bilməz.
2. IGBT yüksək cərəyanı söndürərkən nəbz genişliyindən müəyyən bir asılılığa malikdir, ton nə qədər kiçik olsa, gərginlik sıçrayışı V o qədər yüksəkdir və söndürmə cərəyanı kəskin şəkildə dəyişəcək və yüksək tezlikli rəqs baş verəcəkdir.
3. FWD xüsusiyyətləri tərs bərpa prosesini sürətləndirir, çünki işə düşmə vaxtı qısaldılır və FWD işləmə vaxtı nə qədər qısa olursa, xüsusilə aşağı cərəyan şəraitində böyük dv/dt və di/dt-yə səbəb olur.Bundan əlavə, yüksək gərginlikli IGBT-lərə aydın minimum diodun işə salınma vaxtı tonmin=10us verilir.
Kağızdakı faktiki sınaq dalğa formaları rol oynamaq üçün bəzi istinad minimum vaxt verdi.
Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd. 2010-cu ildən bəri müxtəlif kiçik seçmə və yerləşdirmə maşınları istehsal edir və ixrac edir. Öz zəngin təcrübəli Ar-Ge, yaxşı təlim keçmiş istehsalımızdan istifadə edərək, NeoDen dünya miqyasında müştərilər arasında böyük nüfuz qazanır.
130-dan çox ölkədə qlobal mövcudluğu ilə NeoDen PNP maşınlarının əla performansı, yüksək dəqiqliyi və etibarlılığı onları Ar-Ge, peşəkar prototipləşdirmə və kiçik və orta seriyalı istehsal üçün mükəmməl edir.Biz bir stop SMT avadanlığının peşəkar həllini təqdim edirik.
Əlavə edin:No.18, Tianzihu prospekti, Tianzihu Town, Anji County, Huzhou City, Zhejiang Province, Çin
Telefon:86-571-26266266
Göndərmə vaxtı: 24 may 2022-ci il