Kas yra siauro pulso reiškinys
Kaip savotiškas maitinimo jungiklis, IGBT reikia tam tikro reakcijos laiko nuo vartų lygio signalo iki įrenginio perjungimo proceso, kaip gyvenime lengva per greitai suspausti ranką norint perjungti vartus, taip ir per trumpas atidarymo impulsas gali sukelti per aukštą. įtampos šuoliai arba aukšto dažnio virpesių problemos.Šis reiškinys retkarčiais atsiranda bejėgiškai, nes IGBT valdo aukšto dažnio PWM moduliuoti signalai.Kuo mažesnis darbo ciklas, tuo lengviau išvesti siaurus impulsus, o IGBT antilygiagrečiojo atnaujinimo diodo FWD atvirkštinės atkūrimo charakteristikos tampa greitesnės atnaujinant kietąjį perjungimą.Iki 1700V/1000A IGBT4 E4, specifikacija sankryžoje temperatūra Tvj.op = 150 ℃, perjungimo laikas tdon = 0,6us, tr = 0,12us ir tdoff = 1,3us, tf = 0,59us, siauras impulso plotis negali būti mažesnis nei specifikacijos perjungimo laiko suma.Praktiškai dėl skirtingų apkrovos charakteristikų, pvz., fotovoltinės ir energijos kaupimo, kai galios koeficientas yra + / – 1, siauras impulsas pasirodys arti srovės nulinio taško, pavyzdžiui, reaktyviosios galios generatorius SVG, aktyvaus filtro APF galios koeficientas 0, siauras impulsas pasirodys šalia maksimalios apkrovos srovės, realus srovės pritaikymas šalia nulinio taško labiau tikėtina, kad išėjimo bangos formos aukšto dažnio virpesiai atsiras, atsiranda EMI problemų.
Priežasties siauro pulso reiškinys
Kalbant apie puslaidininkio pagrindą, pagrindinė siauro impulso reiškinio priežastis yra ta, kad IGBT arba FWD ką tik pradėjo įsijungti, o ne iš karto užpildyti nešikliais, kai nešiklis išplito išjungus IGBT arba diodų lustą, palyginti su nešikliu visiškai. užpildytas po išjungimo, di / dt gali padidėti.Atitinkamas didesnis IGBT išjungimo viršįtampis bus sukurtas esant kintamajam komutavimo induktyvumui, o tai taip pat gali sukelti staigų diodo atvirkštinės atkūrimo srovės pokytį, taigi ir atjungimo reiškinį.Tačiau šis reiškinys yra glaudžiai susijęs su IGBT ir FWD lustų technologija, įrenginio įtampa ir srove.
Pirmiausia turime pradėti nuo klasikinės dvigubo impulso schemos, toliau pateiktame paveikslėlyje parodyta IGBT vartų pavaros įtampos, srovės ir įtampos perjungimo logika.Remiantis IGBT vairavimo logika, jį galima suskirstyti į siaurą impulsų išjungimo laiką, kuris iš tikrųjų atitinka teigiamą diodo FWD laidumo laiką toną, kuris turi didelę įtaką atvirkštinei atkūrimo didžiausiai srovei ir atkūrimo greičiui, pvz., A taškui. paveikslėlyje didžiausia didžiausia atvirkštinio atkūrimo galia negali viršyti FWD SOA ribos;ir siauras impulsų įjungimo laikas tonomis, tai turi santykinai didelį poveikį IGBT išjungimo procesui, pvz., B taškas paveikslėlyje, daugiausia IGBT išjungimo įtampos šuoliai ir srovės svyravimai.
Bet kokių problemų sukels per siauro impulso įrenginio įjungimo išjungimas?Kokia minimali impulsų pločio riba praktiškai yra pagrįsta?Šias problemas sunku išvesti universalias formules, kurias galima tiesiogiai apskaičiuoti naudojant teorijas ir formules, teorinės analizės ir tyrimų taip pat yra gana mažai.Nuo faktinio bandymo bangos formą ir rezultatus pamatyti diagramą kalbėti, analizė ir santrauka charakteristikas ir bendrąsias taikymo, labiau padeda jums suprasti šį reiškinį, ir tada optimizuoti dizainą, kad būtų išvengta problemų.
IGBT siauro impulso įjungimas
IGBT kaip aktyvus jungiklis, naudojant faktinius atvejus, norėdami pamatyti grafiką kalbėti apie šį reiškinį, yra įtikinamesni, kai kurių medžiagų sausos prekės.
Naudojant didelės galios modulį IGBT4 PrimePACK™ FF1000R17IE4 kaip bandomąjį objektą, įrenginio išsijungimo charakteristikos pasikeičia tonoms esant Vce=800V, Ic=500A, Rg=1.7Ω Vge=+/-15V, Ta= 25 ℃, raudona yra kolektorius Ic, mėlyna yra įtampa abiejuose IGBT Vce galuose, žalia yra pavaros įtampa Vge.Vge.impulso tona sumažėja nuo 2us iki 1,3us, kad pamatytumėte šio įtampos šuolio Vcep pokytį, toliau pateiktame paveikslėlyje vizualizuojama bandymo bangos forma palaipsniui, kad būtų galima pamatyti pasikeitimo procesą, ypač pavaizduotą apskritime.
Kai tonas pakeičia esamą Ic, Vce matmenyje pamatysite charakteristikų pokytį, kurį sukelia tona.Kairėje ir dešinėje diagramose rodomi įtampos šuoliai Vce_peak esant skirtingoms srovėms Ic tomis pačiomis Vce = 800 V ir 1000 V sąlygomis atitinkamai.pagal atitinkamus bandymo rezultatus ton turi santykinai nedidelę įtaką įtampos šuoliais Vce_peak esant mažoms srovėms;padidėjus išjungimo srovei, siauras impulsinis išjungimas yra linkęs į staigius srovės pokyčius ir vėliau sukelia aukštos įtampos šuoliai.Palyginus kairįjį ir dešinįjį grafikus kaip koordinates, tonas turi didesnį poveikį išjungimo procesui, kai Vce ir srovės Ic yra didesni, ir yra didesnė tikimybė, kad staigus srovės pokytis.Iš bandymo pamatyti šį pavyzdį FF1000R17IE4, minimalus impulsas tonų labiausiai priimtiną laiką ne mažiau kaip 3us.
Ar šiuo klausimu yra skirtumas tarp didelės srovės modulių ir mažos srovės modulių veikimo?Kaip pavyzdį paimkite FF450R12ME3 vidutinės galios modulį, toliau pateiktame paveikslėlyje parodytas įtampos viršijimas, kai tonas keičiasi esant skirtingoms bandymo srovėms Ic.
Panašūs rezultatai, tonų įtaka išjungimo įtampos viršijimui yra nereikšminga esant žemos srovės sąlygoms, mažesnėms nei 1/10 * Ic.Kai srovė padidinama iki vardinės 450 A arba net 2 * Ic srovės 900 A, įtampos viršijimas su tonų pločiu yra labai akivaizdus.Norint patikrinti eksploatacinių sąlygų charakteristikų veikimą ekstremaliomis sąlygomis, 3 kartus didesne už 1350A vardinę srovę, įtampos šuoliai viršijo blokavimo įtampą, esant tam tikram įtampos lygiui, nepriklausomai nuo tonos pločio. .
Toliau pateiktame paveikslėlyje parodytos palyginimo bandymo bangos formos ton=1us ir 20us, kai Vce=700V ir Ic=900A.Iš tikrojo bandymo modulio impulso plotis tona = 1us pradėjo svyruoti, o įtampos šuolis Vcep yra 80 V didesnis nei tona = 20 us.Todėl rekomenduojama, kad minimalus impulso laikas būtų ne trumpesnis nei 1us.
FWD siauro impulso įjungimas
Pusinio tilto grandinėje IGBT išjungimo impulso išjungimas atitinka FWD įjungimo laiką tonomis.Toliau pateiktame paveikslėlyje parodyta, kad kai FWD įjungimo laikas yra mažesnis nei 2us, FWD atvirkštinės srovės pikas padidės esant 450 A vardinei srovei.Kai toff yra didesnis nei 2us, didžiausia FWD atvirkštinio atkūrimo srovė iš esmės nesikeičia.
IGBT5 PrimePACK™3 + FF1800R17IP5, kad būtų galima stebėti didelės galios diodų charakteristikas, ypač esant mažos srovės sąlygoms su tonų pokyčiais, šioje eilutėje rodomos VR = 900V, 1200V sąlygos, esant mažos srovės IF = 20A tiesioginio palyginimo sąlygoms. Iš dviejų bangos formų aišku, kad kai tonas = 3us, osciloskopas negalėjo išlaikyti šio aukšto dažnio virpesių amplitudės.Tai taip pat įrodo, kad aukšto dažnio apkrovos srovės svyravimai virš nulio taško didelės galios įrenginiuose ir FWD trumpalaikis atvirkštinio atkūrimo procesas yra glaudžiai susiję.
Pažiūrėję į intuityvią bangos formą, naudokite faktinius duomenis, kad toliau kiekybiškai įvertintumėte ir palygintumėte šį procesą.Diodo dv/dt ir di/dt skiriasi priklausomai nuo toff, ir kuo mažesnis FWD laidumo laikas, tuo greitesnės bus jo atvirkštinės charakteristikos.Kuo didesnis VR abiejuose FWD galuose, kai diodo laidumo impulsas susiaurėja, jo diodo atvirkštinio atkūrimo greitis bus pagreitintas, ypač žiūrint į duomenis ton = 3us sąlygomis.
VR = 1200V kai.
dv/dt=44,3kV/us;di/dt=14kA/us.
Esant VR=900V.
dv/dt=32,1kV/us;di/dt=12,9kA/us.
Atsižvelgiant į toną = 3us, bangos formos aukšto dažnio virpesiai yra intensyvesni, o už diodo saugios darbo zonos įjungimo laikas neturėtų būti mažesnis nei 3 us diodo FWD požiūriu.
Aukščiau pateiktoje aukštos įtampos 3,3 kV IGBT specifikacijoje FWD tiesioginio laidumo laikas tonomis buvo aiškiai apibrėžtas ir reikalaujamas, pavyzdžiui, 2400A/3,3kV HE3, minimali 10us diodo laidumo trukmė aiškiai nurodyta kaip riba. Tai daugiausia dėl to, kad didelės galios programose sistemos grandinės kintamasis induktyvumas yra palyginti didelis, perjungimo laikas yra gana ilgas ir prietaiso atidarymo proceso pereinamoji dalis Lengva viršyti didžiausią leistiną diodo energijos suvartojimą PRQM.
Iš tikrųjų testo bangų formų ir modulio rezultatų pažiūrėkite į grafikus ir pakalbėkite apie kai kurias pagrindines santraukas.
1. Impulso pločio tonų poveikis IGBT išjungti mažą srovę (apie 1/10 * Ic) yra mažas ir iš tikrųjų gali būti ignoruojamas.
2. IGBT turi tam tikrą priklausomybę nuo impulso pločio tonų išjungiant didelę srovę, kuo mažesnė tona, tuo didesnis įtampos šuolis V, o išjungimo srovės galia pasikeis staigiai ir atsiras aukšto dažnio virpesiai.
3. FWD charakteristikos pagreitina atvirkštinį atkūrimo procesą, nes įjungimo laikas trumpėja, o kuo trumpesnis FWD įjungimo laikas sukels didelius dv/dt ir di/dt, ypač esant silpnai srovei.Be to, aukštos įtampos IGBT yra aiškus minimalus diodo įjungimo laikas tonmin = 10us.
Faktinės bandomosios bangos formos, pateiktos dokumente, suteikė tam tikrą minimalų laiko tarpą.
„Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd.“ nuo 2010 m. gamina ir eksportuoja įvairias mažas paėmimo ir įdėjimo mašinas. Pasinaudodamas savo turtinga patirtimi MTTP, gerai apmokyta gamyba, „NeoDen“ laimi puikią reputaciją tarp klientų visame pasaulyje.
Pasaulyje veikiantys daugiau nei 130 šalių, dėl puikaus našumo, didelio tikslumo ir patikimumo NeoDen PNP mašinos puikiai tinka moksliniams tyrimams ir plėtrai, profesionaliam prototipų kūrimui ir mažų bei vidutinių partijų gamybai.Teikiame profesionalų vieno langelio SMT įrangos sprendimą.
Papildyti:Nr.18, Tianzihu prospektas, Tianzihu miestas, Anji apskritis, Hudžou miestas, Džedziango provincija, Kinija
Telefonas:86-571-26266266
Paskelbimo laikas: 2022-05-24