Нарийн импульсийн үзэгдэл гэж юу вэ
Нэг төрлийн цахилгаан шилжүүлэгчийн хувьд IGBT нь хаалгыг солихын тулд гараа хэт хурдан шахах нь амархан байдаг шиг хаалганы түвшний дохионоос эхлээд төхөөрөмж солих процесс хүртэл тодорхой хариу үйлдэл хийх шаардлагатай байдаг. хүчдэлийн огцом өсөлт эсвэл өндөр давтамжийн хэлбэлзлийн асуудал.IGBT нь өндөр давтамжийн PWM модуляцлагдсан дохиогоор удирддаг тул энэ үзэгдэл үе үе арчаагүй тохиолддог.Ажлын мөчлөг бага байх тусам нарийн импульс гаргахад хялбар байх ба IGBT эсрэг параллель шинэчлэлтийн диод FWD-ийн урвуу сэргээгдэх шинж чанар нь хатуу сэлгэн шинэчлэх үед илүү хурдан болдог.1700V/1000A IGBT4 E4-ийн хувьд уулзварын температурын үзүүлэлт Tvj.op = 150 ℃, шилжих хугацаа tdon = 0.6us, tr = 0.12us ба tdoff = 1.3us, tf = 0.59us, нарийн импульсийн өргөн бага байж болохгүй. тодорхойлолтыг солих хугацааны нийлбэрээс илүү.Практикт, эрчим хүчний хүчин зүйл нь + / – 1 байх үед фотоволтайк болон эрчим хүчний хадгалалт зэрэг ачааллын өөр өөр шинж чанаруудаас шалтгаалан нарийн импульс одоогийн тэг цэгийн ойролцоо гарч ирнэ, тухайлбал реактив цахилгаан үүсгүүр SVG, идэвхтэй шүүлтүүр APF хүчин чадал 0, нарийн импульс нь хамгийн их ачааллын гүйдлийн ойролцоо гарч ирэх бөгөөд тэг цэгийн ойролцоо гүйдлийн бодит хэрэглээ нь гаралтын долгионы хэлбэрийн өндөр давтамжийн хэлбэлзэл дээр гарч ирэх магадлал өндөр, EMI асуудал үүсдэг.
Шалтгаан нь нарийн импульсийн үзэгдэл
Хагас дамжуулагчийн үндсээс харахад нарийн импульсийн үзэгдлийн гол шалтгаан нь зөөгчтэй харьцуулахад IGBT эсвэл диодын чипийг хаах үед зөөгч тархах үед шууд дамжуулагчаар дүүрээгүй IGBT эсвэл FWD дөнгөж асаж эхэлсэнтэй холбоотой юм. унтраасны дараа дүүрсэн, di / dt нэмэгдэж болно.Харгалзах өндөр IGBT унтрах хэт хүчдэл нь коммутацийн төөрсөн индукцийн дор үүсэх бөгөөд энэ нь диодын урвуу сэргээх гүйдлийн гэнэтийн өөрчлөлтийг үүсгэж улмаар унтрах үзэгдлийг үүсгэж болзошгүй.Гэхдээ энэ үзэгдэл нь IGBT болон FWD чип технологи, төхөөрөмжийн хүчдэл, гүйдэлтэй нягт холбоотой.
Нэгдүгээрт, бид сонгодог давхар импульсийн схемээс эхлэх ёстой бөгөөд дараах зурагт IGBT хаалганы хөтчийн хүчдэл, гүйдэл ба хүчдэлийн шилжих логикийг харуулав.IGBT-ийн жолоодлогын логикоос харахад үүнийг нарийн импульс унтраах хугацаа гэж хувааж болох бөгөөд энэ нь диодын FWD-ийн эерэг дамжуулалтын цагтай тохирч байгаа бөгөөд энэ нь А цэг гэх мэт урвуу сэргээх оргил гүйдэл болон сэргээх хурдад ихээхэн нөлөөлдөг. зураг дээр урвуу нөхөн сэргээх хамгийн дээд хүч нь FWD SOA-ийн хязгаараас хэтэрч болохгүй;болон нарийн импульс асаах хугацаа тонн, энэ нь зураг дээрх В цэг зэрэг IGBT унтрах процесст харьцангуй их нөлөө үзүүлдэг бөгөөд голчлон IGBT унтрах хүчдэлийн огцом өсөлт ба одоогийн гүйдлийн хэлбэлзэл.
Гэхдээ хэт нарийн импульсийн төхөөрөмжийг асаах нь ямар асуудал үүсгэх вэ?Практикт импульсийн өргөний хамгийн бага хязгаар нь боломжийн гэж юу вэ?Эдгээр асуудлууд нь онол, томъёогоор шууд тооцоолох бүх нийтийн томьёог гаргаж авахад хэцүү, онолын шинжилгээ, судалгаа нь харьцангуй бага байдаг.Бодит туршилтын долгионы хэлбэр, үр дүнгээс эхлээд графикийг харах, програмын шинж чанар, нийтлэг шинж чанаруудын талаар дүн шинжилгээ хийх, хураангуйлах нь энэ үзэгдлийг ойлгоход илүү тустай бөгөөд дараа нь асуудал гарахаас зайлсхийхийн тулд дизайныг оновчтой болгоно.
IGBT нарийн импульсийг асаах
Идэвхтэй шилжүүлэгч болгон IGBT нь бодит тохиолдлуудыг ашиглан графикийг харж, энэ үзэгдлийн талаар ярих нь илүү үнэмшилтэй, зарим материаллаг хуурай бараатай байх болно.
Өндөр хүчин чадалтай IGBT4 PrimePACK™ FF1000R17IE4 модулийг туршилтын объект болгон ашиглах үед тонн нь Vce=800V, Ic=500A, Rg=1.7Ω Vge=+/-15V, Ta= нөхцөлд өөрчлөгдөх үед төхөөрөмжийн унтрах шинж чанар. 25℃, улаан нь коллекторын Ic, цэнхэр нь IGBT Vce-ийн хоёр төгсгөлийн хүчдэл, ногоон бол хөтөчийн Vge хүчдэл юм.Vge.Энэ хүчдэлийн огцом өсөлтийн өөрчлөлтийг харахын тулд импульсийн тонн нь 2us-аас 1.3us хүртэл буурч байгаа Vcep, дараах зураг нь өөрчлөлтийн үйл явцыг харахын тулд туршилтын долгионы хэлбэрийг аажмаар дүрслэн харуулж байна, ялангуяа тойрог дээр харуулав.
Тон нь одоогийн Ic-ийг өөрчлөхөд Vce хэмжээстээс тонноос үүссэн шинж чанарын өөрчлөлтийг харах боломжтой.Зүүн ба баруун графикууд нь ижил Vce=800V ба 1000V нөхцөлд Ic өөр өөр гүйдэлтэй үед Vce_peak хүчдэлийн өсөлтийг харуулж байна.тус тусын туршилтын үр дүнгээс харахад тонн нь бага гүйдлийн үед Vce_peak хүчдэлийн өсөлтөд харьцангуй бага нөлөө үзүүлдэг;унтрах гүйдэл нэмэгдэх үед нарийн импульс унтрах нь гүйдлийн гэнэтийн өөрчлөлтөд өртөмтгий бөгөөд улмаар өндөр хүчдэлийн огцом өсөлтийг үүсгэдэг.Харьцуулахын тулд зүүн ба баруун графикийг координат болгон авч үзвэл Vce болон одоогийн Ic их байх үед тонн нь унтрах үйл явцад илүү их нөлөө үзүүлдэг бөгөөд гүйдлийн гэнэтийн өөрчлөлт гарах магадлал өндөр байдаг.FF1000R17IE4 жишээг үзэхийн тулд тестээс харахад хамгийн бага импульсийн тонн нь хамгийн боломжийн хугацаа 3us-аас багагүй байна.
Энэ асуудалд өндөр гүйдлийн модулиуд болон бага гүйдлийн модулиудын гүйцэтгэлийн хооронд ялгаа бий юу?FF450R12ME3 дунд чадлын модулийг жишээ болгон авч үзье. Дараах зурагт янз бүрийн туршилтын Ic гүйдлийн хувьд тонн өөрчлөгдөх үед хүчдэлийн давалтыг харуулав.
Үүнтэй төстэй үр дүн нь 1/10*Ic-ээс доош бага гүйдлийн нөхцөлд унтрах хүчдэлийн хэт халалтанд тоннын нөлөөлөл бага байна.Гүйдлийн хүчийг 450А, тэр ч байтугай 2*Ic гүйдлийн 900А хүртэл өсгөхөд тонн өргөнтэй хүчдэлийн давалт маш тодорхой болно.1350А нэрлэсэн гүйдлээс 3 дахин их хүнд нөхцөлд ажиллах нөхцлийн шинж чанарын гүйцэтгэлийг шалгахын тулд хүчдэлийн огцом өсөлт нь блоклох хүчдэлээс давж, тонн өргөнөөс үл хамааран тодорхой хүчдэлийн түвшинд чипэнд суулгагдсан байна. .
Дараах зурагт Vce=700V ба Ic=900A үед тонн=1us ба 20us-ийн харьцуулсан туршилтын долгионы хэлбэрийг харуулав.Бодит туршилтаас харахад модулийн импульсийн өргөн ton=1us хэлбэлзэж эхэлсэн ба Vcep хүчдэлийн огцом өсөлт тонн=20us-аас 80В их байна.Тиймээс импульсийн хамгийн бага хугацаа 1us-аас багагүй байхыг зөвлөж байна.
FWD нарийн импульсийн эргэлт
Хагас гүүрний хэлхээнд IGBT-ийн унтрах импульсийн toff нь FWD-ийг асаах цагийн тоннтой тохирч байна.Доорх зурагт FWD-ийг асаах хугацаа 2us-аас бага үед FWD урвуу гүйдлийн оргил нь 450А нэрлэсэн гүйдлээр өсөх болно.Тофф нь 2us-аас их байвал FWD урвуу сэргээх гүйдлийн оргил нь үндсэндээ өөрчлөгдөөгүй.
IGBT5 PrimePACK™3 + FF1800R17IP5 нь өндөр чадлын диодын шинж чанарыг, ялангуяа тонн өөрчлөлттэй бага гүйдлийн нөхцөлд дараах мөрөнд шууд харьцуулалтын бага гүйдлийн IF = 20А нөхцөлд VR = 900V, 1200V нөхцлийг харуулав. Хоёр долгионы хэлбэрийн хувьд тонн = 3us үед осциллограф энэхүү өндөр давтамжийн хэлбэлзлийн далайцыг барьж чадахгүй байгаа нь тодорхой байна.Энэ нь өндөр хүчин чадалтай төхөөрөмжийн хэрэглээнд ачааллын гүйдлийн 0 цэгээс өндөр давтамжийн хэлбэлзэл ба FWD богино хугацааны урвуу нөхөн сэргээх үйл явц нь нягт холбоотой болохыг нотолж байна.
Зөн совингийн долгионы хэлбэрийг харсны дараа бодит өгөгдлийг ашиглан энэ үйл явцыг цаашид тоолж, харьцуулна уу.Диодын dv/dt болон di/dt нь toff-ээс хамаарч өөр өөр байдаг ба FWD дамжуулалтын хугацаа бага байх тусам түүний урвуу шинж чанар хурдан болно.FWD-ийн хоёр төгсгөлд VR өндөр байх тусам диодын дамжуулалтын импульс нарийсч, диодын урвуу сэргээх хурд нь хурдасна, ялангуяа тонн = 3us нөхцөлд өгөгдлийг харна.
VR = 1200V үед.
dv/dt=44.3kV/us;di/dt=14kA/us.
VR=900V үед.
dv/dt=32.1kV/us;ди/дт=12.9кА/у.
Тон=3us-ийн хувьд долгионы хэлбэрийн өндөр давтамжийн хэлбэлзэл нь илүү хүчтэй бөгөөд диодын аюулгүй ажлын талбайгаас гадна ажиллах хугацаа нь диодын FWD талаас 3us-аас багагүй байх ёстой.
Дээрх өндөр хүчдэлийн 3.3кВ-ын IGBT-ийн тодорхойлолтод 2400А/3.3кВ-ын HE3-ийг жишээ болгон авч, урд талын дамжуулалтын хугацааг тонныг тодорхой тодорхойлж, шаардлагатай, диодын хамгийн бага дамжуулалтын хугацааг 10us хязгаар болгон тодорхой өгсөн, Энэ нь голчлон өндөр чадлын хэрэглээнд системийн хэлхээний төөрсөн индукц нь харьцангуй том, шилжих хугацаа харьцангуй урт, төхөөрөмжийг нээх явцад түр зуурын хугацаатай байдаг тул диодын эрчим хүчний зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээ PRQM-ээс давахад хялбар байдаг.
Бодит туршилтын долгионы хэлбэрүүд болон модулийн үр дүнгээс графикуудыг харж, зарим үндсэн дүгнэлтийн талаар ярина уу.
1. IGBT унтраах жижиг гүйдлийн (ойролцоогоор 1/10*Ic) импульсийн өргөн тоннын нөлөөлөл нь бага бөгөөд үүнийг үл тоомсорлож болно.
2. IGBT нь өндөр гүйдлийг унтраах үед импульсийн өргөн тонноос тодорхой хамааралтай байдаг ба тонн бага байх тусам хүчдэлийн огцом өсөлт V өндөр байх ба унтрах гүйдлийн гүйдэл огцом өөрчлөгдөж, өндөр давтамжийн хэлбэлзэл үүснэ.
3. FWD-ийн шинж чанарууд нь ажиллах хугацаа богиносох тусам урвуу нөхөн сэргээх процессыг хурдасгадаг бөгөөд FWD-ийн ажиллах хугацаа богино байх тусам их dv/dt болон di/dt, ялангуяа бага гүйдлийн нөхцөлд үүсдэг.Нэмж дурдахад өндөр хүчдэлийн IGBT-д диодыг асаах хамгийн бага хугацаа tonmin=10us гэж тодорхой заасан байдаг.
Цаасан дээрх бодит туршилтын долгионы хэлбэрүүд нь тодорхой үүрэг гүйцэтгэх хамгийн бага хугацааг өгсөн.
Жэжян НеоДэн Технологийн ХХК нь 2010 оноос хойш төрөл бүрийн жижиг сонгох, байрлуулах машин үйлдвэрлэж экспортолж байна. Өөрийн арвин туршлагатай R&D, сайн бэлтгэгдсэн үйлдвэрлэлийн давуу талыг ашиглан NeoDen нь дэлхий даяарх үйлчлүүлэгчдээс маш их нэр хүндтэй болсон.
Дэлхийн 130 гаруй оронд үйл ажиллагаа явуулдаг NeoDen PNP машинуудын маш сайн гүйцэтгэл, өндөр нарийвчлал, найдвартай байдал нь R&D, мэргэжлийн прототип, жижиг болон дунд хэмжээний цуврал үйлдвэрлэлд төгс төгөлдөр болгодог.Бид нэг цэгийн SMT тоног төхөөрөмжийн мэргэжлийн шийдлийг санал болгож байна.
Нэмэх:№18, Тианзиху өргөн чөлөө, Тианзиху хот, Анжи мужийн Хужоу хот, Жэжян муж, Хятад
Утас:86-571-26266266
Шуудангийн цаг: 2022 оны 5-р сарын 24-ний хооронд