Uzushi wa Pulse Nyembamba ni nini
Kama aina ya swichi ya nguvu, IGBT inahitaji muda fulani wa kujibu kutoka kwa mawimbi ya kiwango cha lango hadi mchakato wa kubadili kifaa, kama vile tu ilivyo rahisi kuminya mkono kwa haraka sana maishani ili kubadili lango, mpigo mfupi sana wa kufungua unaweza kusababisha juu sana. spikes za voltage au matatizo ya oscillation ya juu ya mzunguko.Jambo hili hutokea bila msaada mara kwa mara kwani IGBT inaendeshwa na ishara za moduli za PWM za masafa ya juu.Kadiri mzunguko wa wajibu ulivyo mdogo, ndivyo inavyokuwa rahisi zaidi kutoa mipigo finyu, na sifa za kurejesha nyuma za diodi ya kuzuia-sambamba ya IGBT ya FWD inakuwa haraka wakati wa kusasisha kubadili kwa bidii.Kwa 1700V/1000A IGBT4 E4, vipimo katika halijoto ya makutano Tvj.op = 150 ℃, wakati wa kubadili tdon = 0.6us, tr = 0.12us na tdoff = 1.3us, tf = 0.59us, haiwezi kuwa nyembamba ya upana wa mapigo kuliko jumla ya muda wa kubadili vipimo.Kwa mazoezi, kwa sababu ya sifa tofauti za mzigo kama vile photovoltaic na uhifadhi wa nishati kwa wingi wakati kipengele cha nguvu cha +/- 1, mpigo mwembamba utaonekana karibu na nukta sifuri ya sasa, kama vile jenereta tendaji ya SVG, kichujio amilifu cha kipengele cha nguvu cha APF cha 0, mapigo nyembamba itaonekana karibu na upeo wa sasa wa mzigo, matumizi halisi ya sasa karibu na uhakika wa sifuri kuna uwezekano mkubwa wa kuonekana kwenye oscillation ya mawimbi ya pato la juu-frequency, matatizo ya EMI yanafuata.
Uzushi mwembamba wa mapigo ya sababu
Kutoka kwa misingi ya semiconductor, sababu kuu ya uzushi mwembamba wa pulse ni kutokana na IGBT au FWD ilianza tu kugeuka, si mara moja kujazwa na flygbolag, wakati carrier kuenea wakati wa kuzima IGBT au diode Chip, ikilinganishwa na carrier kabisa. kujazwa baada ya kuzima, di/dt inaweza kuongezeka.Kiwango cha juu kinacholingana cha kuzimisha kwa IGBT kitatolewa chini ya uelekezaji kwenye njia ya kubadilisha, ambayo inaweza pia kusababisha mabadiliko ya ghafla katika mkondo wa kurejesha urejeshaji wa diode na hivyo kutokea kwa snap-off.Hata hivyo, jambo hili linahusiana kwa karibu na teknolojia ya chip ya IGBT na FWD, voltage ya kifaa na sasa.
Kwanza, tunapaswa kuanza kutoka kwa mpango wa classic wa pigo la mara mbili, takwimu ifuatayo inaonyesha mantiki ya kubadili voltage ya gari la IGBT lango, sasa na voltage.Kutoka kwa mantiki ya kuendesha gari ya IGBT, inaweza kugawanywa katika toff nyembamba ya kunde, ambayo kwa kweli inalingana na tani chanya ya upitishaji wa diode FWD, ambayo ina ushawishi mkubwa juu ya kilele cha nyuma cha uokoaji na kasi ya uokoaji, kama vile hatua A. katika takwimu, nguvu ya juu ya kilele cha kurejesha nyuma haiwezi kuzidi kikomo cha FWD SOA;na tani nyembamba ya muda wa kuwasha mapigo, hii ina athari kubwa kwa kiasi kwenye mchakato wa kuzima kwa IGBT, kama vile nukta B kwenye kielelezo, hasa viiba vya voltage vya kuzima vya IGBT na miisho ya nyuma inayofuatia.
Lakini kuzima kifaa chembamba sana cha kunde kutasababisha matatizo gani?Kwa mazoezi, ni kikomo gani cha chini cha upana wa mapigo ambacho ni sawa?Matatizo haya ni vigumu kupata fomula zima kukokotoa moja kwa moja na nadharia na kanuni, uchambuzi wa kinadharia na utafiti pia ni mdogo kiasi.Kutoka kwa muundo halisi wa wimbi la majaribio na matokeo ili kuona grafu ya kuzungumza, uchambuzi na muhtasari wa sifa na mambo ya kawaida ya programu, inafaa zaidi kukusaidia kuelewa jambo hili, na kisha kuboresha muundo ili kuepuka matatizo.
IGBT mwembamba wa kuwasha mapigo ya moyo
IGBT kama swichi inayotumika, kutumia visa halisi kuona jedwali kuzungumzia jambo hili inashawishi zaidi, kuwa na baadhi ya bidhaa kavu.
Kwa kutumia moduli ya nguvu ya juu IGBT4 PrimePACK™ FF1000R17IE4 kama kifaa cha majaribio, sifa za kuzima kifaa wakati tani inabadilika chini ya masharti ya Vce=800V, Ic=500A, Rg=1.7Ω Vge=+/-15V, Ta= 25℃, nyekundu ni Ic mtoza, bluu ni voltage katika ncha zote mbili za Vce IGBT, kijani ni voltage gari Vge.Vge.tani ya kunde hupungua kutoka 2us hadi 1.3us kuona mabadiliko ya hii Mwiba voltage Vcep, takwimu zifuatazo taswira ya mtihani waveform hatua kwa hatua kuona mchakato wa mabadiliko, hasa inavyoonekana katika mduara.
Wakati toni inabadilisha Ic ya sasa, katika kipimo cha Vce ili kuona mabadiliko ya sifa zinazosababishwa na tani.Grafu za kushoto na kulia zinaonyesha spikes za voltage Vce_peak katika mikondo tofauti Ic chini ya hali sawa ya Vce=800V na 1000V mtawalia.kutoka kwa matokeo ya mtihani husika, tani ina athari ndogo kwenye spikes za voltage Vce_peak kwenye mikondo ndogo;wakati mzunguko wa kuzima unapoongezeka, kuzima kwa pigo nyembamba kunakabiliwa na mabadiliko ya ghafla ya sasa na hatimaye husababisha spikes za juu za voltage.Kuchukua grafu za kushoto na kulia kama viwianishi kwa kulinganisha, ton ina athari kubwa katika mchakato wa kuzima wakati Vce na Ic ya sasa ziko juu zaidi, na kuna uwezekano mkubwa wa kuwa na mabadiliko ya ghafla ya sasa.Kutoka kwa jaribio la kuona mfano huu FF1000R17IE4, tani ya chini ya mpigo ni wakati unaofaa zaidi sio chini ya 3us.
Je, kuna tofauti kati ya utendaji wa moduli za sasa za juu na moduli za sasa za chini kwenye suala hili?Chukua FF450R12ME3 moduli ya nguvu ya kati kama mfano, takwimu ifuatayo inaonyesha mteremko wa voltage wakati tani inabadilika kwa mikondo tofauti ya majaribio Ic.
Matokeo sawa, athari ya tani kwenye overshoot ya voltage ya kuzima ni kidogo katika hali ya chini ya sasa chini ya 1/10*Ic.Wakati sasa imeongezeka kwa sasa iliyopimwa ya 450A au hata 2 * Ic ya sasa ya 900A, overshoot ya voltage na upana wa tani ni dhahiri sana.Ili kupima utendaji wa sifa za hali ya uendeshaji chini ya hali mbaya zaidi, mara 3 ya sasa iliyopimwa ya 1350A, spikes za voltage zimezidi voltage ya kuzuia, zikiwa zimeingizwa kwenye chip kwa kiwango fulani cha voltage, bila kujitegemea upana wa tani. .
Kielelezo kifuatacho kinaonyesha muundo wa majaribio wa kulinganisha wa ton=1us na 20us kwa Vce=700V na Ic=900A.Kutoka kwa jaribio halisi, upana wa mapigo ya moduli katika ton=1us umeanza kuzunguka, na spike ya voltage Vcep ni 80V juu kuliko ton=20us.Kwa hiyo, inashauriwa kuwa muda wa chini wa pigo usiwe chini ya 1us.
FWD kuwasha mapigo nyembamba
Katika mzunguko wa nusu-daraja, toff ya kuzima ya IGBT inalingana na tani ya kuwasha ya FWD.Kielelezo kilicho hapa chini kinaonyesha kuwa wakati wa kuwasha FWD unapokuwa chini ya 2us, kilele cha sasa cha nyuma cha FWD kitaongezeka kwa sasa iliyokadiriwa ya 450A.Wakati toff ni kubwa kuliko 2us, kiwango cha juu cha urejeshaji cha nyuma cha FWD kimsingi hakijabadilika.
IGBT5 PrimePACK™3 + FF1800R17IP5 kuchunguza sifa za diode za nguvu za juu, hasa chini ya hali ya chini ya sasa na mabadiliko ya tani, safu ifuatayo inaonyesha VR = 900V, 1200V hali, katika hali ndogo ya sasa IF = 20A ya kulinganisha moja kwa moja. ya mawimbi mawili, ni wazi kwamba wakati tani = 3us, oscilloscope imeshindwa kushikilia Amplitude ya oscillation hii ya juu ya mzunguko.Hii pia inathibitisha kuwa mzunguuko wa juu-frequency ya sasa ya mzigo juu ya nukta sifuri katika programu za kifaa chenye nguvu ya juu na mchakato wa urejeshaji wa nyuma wa muda mfupi wa FWD unahusiana kwa karibu.
Baada ya kuangalia muundo wa mawimbi angavu, tumia data halisi kuhesabu zaidi na kulinganisha mchakato huu.dv/dt na di/dt ya diode hutofautiana na toff, na kadiri muda wa upitishaji wa FWD unavyopungua, ndivyo sifa zake za nyuma zitakavyokuwa haraka.Wakati VR ya juu katika ncha zote mbili za FWD, jinsi mpigo wa upitishaji wa diode unavyozidi kuwa mwembamba, kasi yake ya kurejesha reverse ya diode itaharakishwa, hasa kuangalia data katika tani = 3us hali.
VR = 1200V wakati.
dv/dt=44.3kV/us;di/dt=14kA/us.
Kwa VR=900V.
dv/dt=32.1kV/us;di/dt=12.9kA/us.
Kwa mtazamo wa tani = 3us, oscillation ya mawimbi ya juu-frequency ni makali zaidi, na zaidi ya eneo la kazi salama la diode, wakati wa wakati haupaswi kuwa chini ya 3us kutoka kwa mtazamo wa diode FWD.
Katika vipimo vya IGBT ya voltage ya juu ya 3.3kV hapo juu, tani ya muda wa upitishaji wa mbele wa FWD imefafanuliwa wazi na kuhitajika, ikichukua 2400A/3.3kV HE3 kama mfano, muda wa chini wa upitishaji wa diode wa 10us umetolewa wazi kama kikomo, ambayo ni hasa kwa sababu mzunguko wa mfumo kupotea inductance katika maombi high-nguvu ni kiasi kikubwa, wakati byte ni kiasi mrefu, na ya muda mfupi katika mchakato wa ufunguzi wa kifaa Ni rahisi kuzidi kiwango cha juu halali diode matumizi ya nguvu PRQM.
Kutoka kwa miundo halisi ya majaribio na matokeo ya moduli, angalia grafu na uongee kuhusu baadhi ya mihtasari ya kimsingi.
1. athari ya tani ya upana wa mapigo kwenye IGBT kuzima mkondo mdogo (takriban 1/10*Ic) ni ndogo na inaweza kupuuzwa.
2. IGBT ina utegemezi fulani juu ya tani ya upana wa pigo wakati wa kuzima sasa ya juu, tani ndogo ni ya juu ya spike ya voltage V, na ufuatiliaji wa sasa wa kuzima utabadilika kwa ghafla na oscillation ya juu ya mzunguko itatokea.
3. Sifa za FWD huharakisha mchakato wa kurejesha nyuma kadri muda unavyoendelea kuwa mfupi, na jinsi FWD inavyopungua kwa wakati itasababisha dv/dt kubwa na di/dt, hasa chini ya hali ya chini.Kwa kuongeza, IGBT za voltage ya juu hupewa muda wa chini kabisa wa kuwasha diode tonmin=10us.
Mawimbi halisi ya majaribio kwenye karatasi yametoa muda wa chini wa marejeleo wa kuchukua jukumu.
Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd imekuwa ikitengeneza na kusafirisha mashine ndogondogo mbalimbali za pick na mahali tangu 2010. Kuchukua fursa ya R&D yetu tajiri yenye uzoefu, uzalishaji uliofunzwa vizuri, NeoDen inashinda sifa kubwa kutoka kwa wateja duniani kote.
Kwa uwepo wa kimataifa katika zaidi ya nchi 130, utendakazi bora, usahihi wa hali ya juu na kutegemewa kwa mashine za NeoDen PNP huzifanya kamilifu kwa R&D, uchapaji wa kitaalamu na uzalishaji mdogo hadi wa kati.Tunatoa suluhisho la kitaalamu la kifaa kimoja cha SMT.
Ongeza:No.18, Tianzihu Avenue, Tianzihu Town, Anji County, Huzhou City, Zhejiang Province, China
Simu:86-571-26266266
Muda wa kutuma: Mei-24-2022