Apa Narrow Pulse Fenomena
Minangka jenis ngalih daya, IGBT perlu wektu reaksi tartamtu saka sinyal tingkat gapura kanggo proses ngoper piranti, kaya iku gampang kanggo remet tangan cepet banget ing urip kanggo ngalih gapura, mbukak cendhak banget pulsa bisa nimbulaké dhuwur banget. spike voltase utawa masalah osilasi frekuensi dhuwur.Fenomena iki kedadeyan tanpa daya saka wektu kanggo wektu amarga IGBT didorong dening sinyal modulasi PWM frekuensi dhuwur.Siklus tugas sing luwih cilik, luwih gampang ngasilake pulsa sing sempit, lan karakteristik pemulihan mbalikke saka dioda pembaruan anti-paralel IGBT FWD dadi luwih cepet sajrone nganyari maneh hard-switching.Kanggo 1700V / 1000A IGBT4 E4, spesifikasi ing suhu persimpangan Tvj.op = 150 ℃, wektu ngoper tdon = 0.6us, tr = 0.12us lan tdoff = 1.3us, tf = 0.59us, jembaré pulsa sempit ora bisa kurang saka jumlah wektu ngoper specification.Ing laku, amarga karakteristik mbukak beda kaya photovoltaic lan panyimpenan energi overwhelmingly nalika faktor daya saka + / - 1, pulsa panah bakal katon cedhak titik nul saiki, kaya generator daya reaktif SVG, Filter aktif faktor daya APF saka 0, pulsa panah bakal katon cedhak saiki mbukak maksimum, aplikasi nyata saiki cedhak titik nul luwih kamungkinan kanggo katon ing gelombang output osilasi frekuensi dhuwur, masalah EMI ensues.
Fenomena pulsa sempit saka sababe
Saka dhasar semikonduktor, alesan utama fenomena pulsa sing sempit amarga IGBT utawa FWD mung diwiwiti, ora langsung diisi operator, nalika operator nyebar nalika mateni chip IGBT utawa dioda, dibandhingake karo operator kanthi lengkap diisi sawise mati, di / dt bisa nambah.Overvoltage turn-off IGBT sing luwih dhuwur bakal diasilake ing induktansi kesasar komutasi, sing uga bisa nyebabake owah-owahan dumadakan ing arus pemulihan mbalikke dioda lan kanthi mangkono fenomena snap-off.Nanging, fenomena iki ana hubungane karo teknologi chip IGBT lan FWD, voltase lan arus piranti.
Pisanan, kita kudu miwiti saka skema pulsa pindho klasik, tokoh ing ngisor iki nuduhake logika ngoper voltase drive gerbang IGBT, saiki lan voltase.Saka logika nyopir saka IGBT, iku bisa dipérang dadi pulsa panah mati wektu toff, kang bener cocog karo konduksi positif ton wektu diode FWD, kang duwe pengaruh gedhe ing mbalikke Recovery puncak saiki lan kacepetan Recovery, kayata titik A ing tokoh, daya puncak maksimum Recovery mbalikke ora bisa ngluwihi watesan saka FWD SOA;lan pulsa panah turn-on wektu ton, iki wis impact relatif gedhe ing proses turn-off IGBT, kayata titik B ing tokoh, utamané IGBT nguripake-mati voltase mancep lan osilasi mburine saiki.
Nanging piranti pulsa sing sempit banget bakal nyebabake masalah apa?Ing laku, apa watesan jembaré pulsa minimal sing cukup?Masalah kasebut angel diturunake rumus universal kanggo ngitung langsung kanthi teori lan rumus, analisis teoretis lan riset uga relatif cilik.Saka gelombang test nyata lan asil kanggo ndeleng graph ngandika, analisis lan ringkesan karakteristik lan commonalities saka aplikasi, luwih kondusif kanggo mbantu ngerti kedadean iki, lan banjur ngoptimalake desain supaya masalah.
IGBT narrow pulse turn-on
IGBT minangka ngalih aktif, nggunakake kasus nyata kanggo ndeleng graph ngandika saka kedadean iki luwih mestekake, duwe sawetara barang garing materi.
Nggunakake modul daya dhuwur IGBT4 PrimePACK™ FF1000R17IE4 minangka obyek tes, karakteristik piranti mateni nalika ton diganti ing kondisi Vce=800V, Ic=500A, Rg=1.7Ω Vge=+/-15V, Ta= 25 ℃, abang minangka kolektor Ic, biru minangka voltase ing loro ujung IGBT Vce, ijo minangka voltase drive Vge.Vge.ton pulsa sudo saka 2us kanggo 1.3us kanggo ndeleng owah-owahan saka spike voltase iki Vcep, tokoh ing ngisor iki visualizes gelombang test progressively kanggo ndeleng proses pangowahan, utamané ditampilake ing bunder.
Nalika ton ngganti Ic saiki, ing dimensi Vce kanggo ndeleng owah-owahan ing karakteristik disebabake ton.Grafik kiwa lan tengen nuduhake spike voltase Vce_peak ing arus beda Ic miturut kondisi Vce=800V lan 1000V sing padha.saka asil test pamilike, ton duwe efek relatif cilik ing spike voltase Vce_peak ing arus cilik;nalika turn-off saiki mundhak, panah pulsa turn-off rawan kanggo owah-owahan dadakan ing saiki lan salajengipun nimbulaké voltase dhuwur mancep.Njupuk grafik kiwa lan tengen minangka koordinat kanggo comparison, ton duwe impact luwih ing proses mati nalika Vce lan Ic saiki luwih dhuwur, lan luwih kamungkinan kanggo owah-owahan saiki dumadakan.Saka test kanggo ndeleng conto iki FF1000R17IE4, pulsa minimal ton wektu paling cukup ora kurang saka 3us.
Apa ana prabédan antarane kinerja modul saiki dhuwur lan modul saiki kurang ing masalah iki?Njupuk modul daya medium FF450R12ME3 minangka conto, tokoh ing ngisor iki nuduhake overshoot voltase nalika owah-owahan ton kanggo arus test beda Ic.
Asil sing padha, efek saka ton ing overshoot voltase turn-off bisa diabaikan ing kondisi saiki kurang ngisor 1/10 * Ic.Nalika saiki tambah kanggo saiki dirating 450A utawa malah 2 * IC saiki 900A, voltase overshoot karo jembaré ton ketok banget.Kanggo nguji kinerja karakteristik kondisi operasi ing kahanan sing ekstrem, 3 kali nilai saiki 1350A, lonjakan voltase wis ngluwihi voltase pamblokiran, sing dipasang ing chip ing tingkat voltase tartamtu, gumantung saka jembar ton. .
Tokoh ing ngisor iki nuduhake wangun gelombang test comparison ton=1us lan 20us ing Vce=700V lan Ic=900A.Saka test nyata, jembaré pulsa modul ing ton = 1us wis wiwit oscillate, lan voltase spike Vcep punika 80V luwih saka ton = 20us.Mulane, dianjurake supaya wektu pulsa minimal ora kurang saka 1us.
FWD narrow pulse turn-on
Ing sirkuit setengah jembatan, IGBT turn-off pulsa toff cocog kanggo FWD turn-on wektu ton.Tokoh ing ngisor iki nuduhake yen wektu nguripake FWD kurang saka 2us, puncak arus mbalikke FWD bakal nambah ing nilai saiki 450A.Nalika toff luwih saka 2us, puncak FWD mbalikke Recovery saiki Sejatine panggah.
IGBT5 PrimePACK™3 + FF1800R17IP5 kanggo mirsani karakteristik dioda daya dhuwur, utamane ing kondisi arus rendah kanthi owah-owahan ton, baris ing ngisor iki nuduhake kahanan VR = 900V, 1200V, ing kahanan saiki cilik IF = 20A saka perbandingan langsung saka loro waveforms, iku cetha yen ton = 3us, oscilloscope wis ora bisa kanggo terus Amplitudo saka osilasi frekuensi dhuwur iki.Iki uga mbuktekake manawa osilasi frekuensi dhuwur saka beban saiki liwat titik nol ing aplikasi piranti daya dhuwur lan proses pemulihan mbalikke wektu cendhak FWD raket banget.
Sawise ndeleng wangun gelombang intuisi, gunakake data nyata kanggo luwih ngitung lan mbandhingake proses iki.dv / dt lan di / dt saka diode beda-beda karo toff, lan cilik wektu konduksi FWD, sing luwih cepet karakteristik mbalikke bakal dadi.Nalika sing luwih dhuwur VR ing loro ends saka FWD, minangka diode konduksi pulsa dadi sempit, diode mbalikke kacepetan Recovery bakal digawe cepet, khusus looking ing data ing ton = 3us kahanan.
VR = 1200V nalika.
dv/dt=44.3kV/us;di/dt=14kA/us.
Ing VR = 900V.
dv/dt=32.1kV/us;di/dt=12.9kA/us.
Ing tampilan ton = 3us, gelombang osilasi frekuensi dhuwur luwih kuat, lan ngluwihi area kerja sing aman dioda, wektu sing tepat ora kudu kurang saka 3us saka sudut pandang dioda FWD.
Ing spesifikasi voltase dhuwur 3.3kV IGBT ing ndhuwur, ton wektu konduksi maju FWD wis ditetepake kanthi jelas lan dibutuhake, njupuk 2400A / 3.3kV HE3 minangka conto, wektu konduksi dioda minimal 10us wis jelas diwenehake minangka watesan, sing utamané amarga sirkuit sistem induktansi keblasuk ing aplikasi daya dhuwur relatif gedhe, wektu ngoper punika relatif dawa, lan dilut ing proses mbukak piranti Iku gampang kanggo ngluwihi maksimum allowable konsumsi daya diode PRQM.
Saka gelombang test nyata lan asil modul, katon ing grafik lan pirembagan bab sawetara ringkesan dhasar.
1. impact ton jembaré pulsa ing IGBT mateni saiki cilik (bab 1/10 * Ic) cilik lan bener bisa digatèkaké.
2. IGBT wis katergantungan tartamtu ing ton jembaré pulsa nalika mateni saiki dhuwur, sing cilik ton sing luwih dhuwur voltase spike V, lan turn-off saiki trailing bakal ngganti abruptly lan osilasi frekuensi dhuwur bakal kelakon.
3. Karakteristik FWD nyepetake proses Recovery mbalikke minangka ing wektu dadi luwih cendhek, lan luwih cendhek FWD ing wektu bakal nimbulaké gedhe dv / dt lan di / dt, utamané ing kahanan kurang-saiki.Kajaba iku, IGBTs voltase dhuwur diwenehi wektu nguripake diode minimal cetha tonmin = 10us.
Gelombang test nyata ing kertas wis menehi sawetara referensi wektu minimal kanggo muter peran.
Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd. wis manufaktur lan ngekspor macem-macem mesin Pick lan Panggonan cilik wiwit 2010. Njupuk kauntungan saka R&D kita sugih experienced, uga dilatih produksi, NeoDen menang reputasi gedhe saka pelanggan donya.
Kanthi kehadiran global ing luwih saka 130 negara, kinerja apik banget, akurasi dhuwur lan linuwih mesin NeoDen PNP ndadekake mesin kasebut sampurna kanggo R&D, prototipe profesional lan produksi kumpulan cilik nganti medium.We nyedhiyani solusi profesional siji mandeg peralatan SMT.
Tambah:No.18, Tianzihu Avenue, Tianzihu Town, Anji County, Huzhou City, Zhejiang Province, China
Telpon:86-571-26266266
Wektu kirim: Mei-24-2022