Тар пульстук көрүнүш деген эмне
IGBT кубат которгучтун бир түрү катары, дарбаза деңгээлиндеги сигналдан аппаратты алмаштыруу процессине чейин белгилүү бир реакция убактысын талап кылат, дарбазаны которуу үчүн колду тез кысуу оңой болгон сыяктуу, өтө кыска ачылыш импульс өтө жогору болушу мүмкүн. чыңалуунун көтөрүлүшү же жогорку жыштыктагы термелүү көйгөйлөрү.Бул көрүнүш мезгил-мезгили менен IGBT жогорку жыштыктагы PWM модуляцияланган сигналдар менен шартталгандыктан, алсыз болуп турат.Кызматтын цикли канчалык аз болсо, тар импульстарды чыгаруу ошончолук жеңил болот жана IGBT антипараллель жаңыртуу диодунун FWD тескери калыбына келтирүү мүнөздөмөлөрү катуу которуу жаңыртуу учурунда тезирээк болот.1700V/1000A IGBT4 E4 үчүн, туташуу температурасынын спецификациясы Tvj.op = 150 ℃, которуштуруу убактысы tdon = 0,6us, tr = 0,12us жана tdoff = 1,3us, tf = 0,59us, тар импульстун туурасы аз болушу мүмкүн эмес. спецификацияны которуу убактысынын суммасынан.Иш жүзүндө, фотоэлектрдик жана энергияны сактоо сыяктуу жүктөөнүн ар кандай мүнөздөмөлөрүнөн улам, кубаттуулук коэффициенти + / – 1 болгондо, тар импульс учурдагы нөлдүк чекиттин жанында пайда болот, мисалы SVG реактивдүү кубаттуулук генератору, 0 активдүү чыпкасы APF кубаттуулук коэффициенти, тар импульс максималдуу жүк агымынын жанында пайда болот, нөл чекитине жакын токтун иш жүзүндө колдонулушу чыгыш толкун формасынын жогорку жыштыктагы термелүүсүндө пайда болушу мүмкүн, EMI көйгөйлөрү пайда болот.
Тар пульстун себебинин феномени
Жарым өткөргүчтүн негиздеринен, тар импульс кубулушунун негизги себеби IGBT же FWD жаңы эле күйгүзүлө баштаган, дароо алып жүрүүчүлөр менен толтурулган эмес, алып жүрүүчү IGBT же диод чипти өчүрүп жатканда, алып жүрүүчүгө толугу менен салыштырмалуу жайылып кеткен. өчүрүлгөндөн кийин толтурулган, di / dt көбөйүшү мүмкүн.Тиешелүү жогорку IGBT өчүрүү ашыкча чыңалуу коммутациялык адашкан индуктивдүүлүк астында пайда болот, ал ошондой эле диоддун тескери калыбына келтирүүчү агымынын капыстан өзгөрүшүнө жана ошентип өчүрүү кубулушуна алып келиши мүмкүн.Бирок, бул көрүнүш IGBT жана FWD чип технологиясы, аппараттын чыңалуу жана ток менен тыгыз байланышта.
Биринчиден, биз классикалык кош импульс схемасынан башташыбыз керек, төмөнкү сүрөттө IGBT дарбазасынын дискинин чыңалуусунун, токтун жана чыңалуунун которуштуруу логикасы көрсөтүлгөн.IGBTтин айдоо логикасына ылайык, аны тар импульсту өчүрүү убактысына бөлүүгө болот, бул чындыгында диод FWDнин оң өткөрүү убактысынын тоннасына туура келет, бул тескери калыбына келтирүү чокусунун агымына жана калыбына келтирүү ылдамдыгына чоң таасирин тийгизет, мисалы А чекити. сүрөттө, тескери калыбына келтирүүнүн максималдуу чокусу FWD SOA чегинен ашпашы керек;жана тар импульстун күйгүзүү убактысы тонна, бул IGBT өчүрүү процессине салыштырмалуу чоң таасир этет, мисалы, сүрөттөгү В чекити, негизинен IGBT өчүрүү чыңалууларынын чокулары жана учурдагы термелүүлөр.
Бирок өтө тар импульс аппаратынын күйгүзүлүшү кандай көйгөйлөргө алып келет?Иш жүзүндө, акылга сыярлык минималдуу импульс туурасы чеги кандай?Бул проблемаларды теориялар жана формулалар менен түздөн-түз эсептөө үчүн универсалдуу формулаларды алуу кыйын, теориялык анализ жана изилдөө да салыштырмалуу аз.Чыныгы тестирлөөнүн толкун формасынан жана натыйжаларынан графаны көрүү үчүн, колдонуунун мүнөздөмөлөрү менен жалпы жактарын талдоо жана кыскача баяндоо, бул көрүнүштү түшүнүүгө жардам берүү үчүн, андан кийин көйгөйлөрдү болтурбоо үчүн дизайнды оптималдаштыруу.
IGBT тар импульсту күйгүзүү
IGBT активдүү алмаштыргыч катары, бул феномен жөнүндө сөз кылуу үчүн графикти көрүү үчүн реалдуу учурларды колдонуп, кээ бир материалдык кургак товарларга ээ болуу ынандырарлык.
Сыноо объектиси катары жогорку кубаттуулуктагы IGBT4 PrimePACK™ FF1000R17IE4 модулун колдонуп, Vce=800V, Ic=500A, Rg=1.7Ω Vge=+/-15V, Ta= шарттарында тонна өзгөргөндө түзмөктү өчүрүү мүнөздөмөлөрү колдонулат. 25℃, кызыл - коллектор Ic, көк - IGBT Vce эки учундагы чыңалуу, жашыл - Vge дисктин чыңалуусу.Vge.Бул Vcep чыңалуусунун өзгөрүшүн көрүү үчүн импульс тоннасы 2us дан 1,3us га чейин төмөндөйт, төмөнкү фигура өзгөртүү процессин көрүү үчүн сыноо толкун формасын акырындык менен элестетет, айрыкча тегеректе көрсөтүлгөн.
Тон учурдагы Ic өзгөрткөндө, Vce өлчөмүндө тоннанын мүнөздөмөлөрүнүн өзгөрүшүн көрүү үчүн.Сол жана оң графиктер бирдей Vce=800V жана 1000V шарттарында Ic ар кандай токтордо Vce_peak чыңалуусун көрсөтөт.тиешелүү тестирлөөнүн жыйынтыгы боюнча, тонна кичинекей токтордо Vce_peak чыңалууларына салыштырмалуу аз таасир этет;өчүрүү агымы көбөйгөндө, тар импульсту өчүрүү токтун кескин өзгөрүшүнө жакын болот жана андан кийин жогорку чыңалуулардын көтөрүлүшүнө алып келет.Салыштыруу үчүн сол жана оң графиктерди координаттар катары алып, Vce жана учурдагы Ic жогору болгондо тон өчүрүү процессине көбүрөөк таасир этет жана капыстан токтун өзгөрүшү ыктымал.Бул мисалды көрүү үчүн тесттен FF1000R17IE4, минималдуу импульс тонна эң акылга сыярлык убакыт 3us кем эмес.
Бул маселе боюнча жогорку ток модулдары менен төмөнкү учурдагы модулдардын аткаруу ортосунда айырма барбы?Мисал катары FF450R12ME3 орточо кубаттуулук модулун алалы, төмөнкү сүрөт Ic ар кандай сыноо токтору үчүн тонна өзгөргөндө чыңалуунун ашып кетишин көрсөтөт.
Окшош натыйжалар, 1/10 * Ic төмөн төмөнкү учурдагы шарттарда өчүрүү чыңалуусунун ашып кетишине тоннанын таасири анча деле чоң эмес.Ток 450А номиналдуу токко же ал тургай 900A 2 * Ic токуна чейин көбөйгөндө, тонна туурасы менен чыңалуудан ашып түшүү айкын болот.Экстремалдуу шарттарда иштөө шарттарынын мүнөздөмөлөрүнүн иштешин текшерүү үчүн, 1350A номиналдык токтун 3 эсеге жогору, чыңалуунун чокулары тоннанын туурасынан көз карандысыз, белгилүү бир чыңалуу деңгээлинде чипке камтылган блокировкалык чыңалуудан ашты. .
Төмөнкү сүрөттө Vce=700V жана Ic=900A боюнча тонна=1us жана 20us салыштыруу сыноо толкун формалары көрсөтүлгөн.Чыныгы сыноодон кийин, модулдун импульстун туурасы тонна = 1us термелдей баштады жана Vcep чыңалуу 80V тонна = 20us жогору.Ошондуктан, импульстун минималдуу убактысы 1us кем болбошу керек.
FWD тар импульстун күйгүзүлүшү
Жарым көпүрө схемасында IGBT өчүрүү импульстук тофф FWD күйгүзүү убактысынын тоннасына туура келет.Төмөнкү сүрөттө FWD күйгүзүү убактысы 2us дан аз болгондо, FWD тескери токтун чокусу 450A номиналдык токто көбөйөрүн көрсөтүп турат.Тофф 2us ашканда, эң жогорку FWD тескери калыбына келтирүү агымы негизинен өзгөрбөйт.
IGBT5 PrimePACK™3 + FF1800R17IP5 жогорку кубаттуулуктагы диоддордун мүнөздөмөлөрүн байкоо үчүн, өзгөчө тонналык өзгөрүүлөр менен төмөнкү токтун шарттарында, төмөнкү сапта VR = 900V, 1200V шарттарын, кичинекей учурдагы IF = 20A шарттарында түздөн-түз салыштыруу көрсөтүлгөн. эки толкун формасынын ичинен тонна = 3us болгондо, осциллограф бул жогорку жыштык термелүүсүнүн амплитудасын кармай албаганы анык.Бул ошондой эле жогорку кубаттуулуктагы түзмөк колдонмолорунда нөл чекиттен жогору жыштыктагы термелүү жана FWD кыска убакыттагы тескери калыбына келтирүү процесси тыгыз байланышта экенин далилдейт.
Интуитивдик толкун формасын карап чыккандан кийин, бул процессти андан ары сандык баалоо жана салыштыруу үчүн чыныгы маалыматтарды колдонуңуз.диоддун dv/dt жана di/dt toff менен өзгөрүп турат жана FWD өткөрүү убактысы канчалык аз болсо, анын тескери мүнөздөмөлөрү ошончолук тезирээк болот.FWDнин эки учундагы VR канчалык жогору болсо, диоддун өткөрүү импульсу тар болуп, анын диоддун тескери калыбына келтирүү ылдамдыгы ылдамдайт, айрыкча тонна = 3us шарттарында маалыматтарды карап.
VR = 1200V качан.
dv/dt=44,3kV/us;di/dt=14kA/us.
VR=900V.
dv/dt=32,1kV/us;di/dt=12,9kA/us.
Тон = 3us эске алуу менен, толкун формасынын жогорку жыштыктагы термелүүсү күчтүүрөөк жана диоддун коопсуз иштөө аймагынан тышкары, иштөө убактысы диод FWD көз карашынан 3us кем болбошу керек.
Жогорудагы жогорку вольттогу 3.3кВ IGBTтин спецификациясында FWD алдыга өткөрүү убактысы тонна так аныкталган жана талап кылынган, мисалы 2400A / 3.3kV HE3 алып, 10us диоддун минималдуу өткөрүү убактысы чек катары так берилген, Бул, негизинен, жогорку кубаттуулуктагы тиркемелерде тутумдун чынжырчасынын индуктивдүүлүгү салыштырмалуу чоң болгондуктан, которуштуруу убактысы салыштырмалуу узун жана аппаратты ачуу процессинде өтмө.
Модулдун чыныгы сыноо толкун формаларынан жана натыйжаларынан графиктерди карап, кээ бир негизги жыйынтыктар жөнүндө сүйлөшүңүз.
1. Импульстун кеңдигинин тоннасынын IGBTке тийгизген таасири кичинекей токту өчүрүү (болжол менен 1/10 * Ic) аз жана аны эске албай коюуга болот.
2. IGBT жогорку токту өчүрүүдө импульстун кеңдигинен тоннага белгилүү бир көз карандылыкка ээ, тонна канчалык аз болсо, чыңалуу V чокусу ошончолук жогору болот, ал эми өчүрүү токунун арткы агымы кескин өзгөрүп, жогорку жыштыктагы термелүү пайда болот.
3. FWD мүнөздөмөлөрү тескери калыбына келтирүү процессин тездетет, анткени иштөө убактысы кыскарган сайын, ал эми FWD убактысынын кыска болушу чоң dv/dt жана di/dt пайда кылат, өзгөчө аз токтун шарттарында.Мындан тышкары, жогорку чыңалуудагы IGBTs так минималдуу диод күйгүзүү убактысы tonmin = 10us берилет.
Кагаздагы чыныгы тесттик толкундар роль ойноого бир аз маалымдама минималдуу убакыт берди.
Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd. 2010-жылдан бери ар кандай кичинекей тандоо жана жайгаштыруу машиналарын жасап чыгарып, экспорттойт. Өзүбүздүн бай тажрыйбалуу R&D, жакшы үйрөтүлгөн өндүрүшүбүздү пайдаланып, NeoDen дүйнө жүзү боюнча кардарлардын чоң кадыр-баркын алат.
130дан ашуун өлкөдө глобалдык катышуусу менен, NeoDen PNP машиналарынын мыкты иштеши, жогорку тактыгы жана ишенимдүүлүгү аларды R&D, прототиптештирүү жана чакан жана орто партияларды өндүрүү үчүн идеалдуу кылат.Биз бир аялдама SMT жабдууларды кесиптик чечүү менен камсыз кылат.
Кошуу:№18, Тианзиху проспектиси, Тианзиху Таун, Анжи округу, Хучжоу шаары, Чжэцзян провинциясы, Кытай
Телефон:86-571-26266266
Посттун убактысы: 24-май-2022