IGBT ጠባብ የልብ ምት ክስተት ተብራርቷል።

ጠባብ የልብ ምት ክስተት ምንድነው?

እንደ ሃይል መቀየሪያ አይነት፣ IGBT ከበሩ ደረጃ ሲግናል ወደ መሳሪያው የመቀየር ሂደት የተወሰነ የምላሽ ጊዜ ያስፈልገዋል፣ ልክ በህይወት ውስጥ በሩን ለመቀየር በፍጥነት እጅን መጭመቅ ቀላል እንደሆነ ሁሉ፣ በጣም አጭር የመክፈቻ የልብ ምት በጣም ከፍ ሊል ይችላል። የቮልቴጅ መጨናነቅ ወይም ከፍተኛ ድግግሞሽ የመወዛወዝ ችግሮች.IGBT በከፍተኛ-ድግግሞሽ PWM በተስተካከሉ ምልክቶች ስለሚመራ ይህ ክስተት ከጊዜ ወደ ጊዜ ያለ አቅሙ ይከሰታል።የግዴታ ዑደቱ ባነሰ መጠን ጠባብ ጥራጥሬዎችን ለማውጣት ቀላል ይሆናል፣ እና የ IGBT ፀረ-ትይዩ እድሳት diode FWD በግልባጭ የመልሶ ማግኛ ባህሪያት በጠንካራ-መቀያየር እድሳት ወቅት ፈጣን ይሆናሉ።ወደ 1700V/1000A IGBT4 E4, በመገጣጠሚያው የሙቀት መጠን ውስጥ ያለው ዝርዝር መግለጫ Tvj.op = 150 ℃, የመቀየሪያ ጊዜ tdon = 0.6us, tr = 0.12us እና tdoff = 1.3us, tf = 0.59us, ጠባብ የልብ ምት ስፋት ያነሰ ሊሆን አይችልም. ከዝርዝሩ የመቀየሪያ ጊዜ ድምር.በተግባር እንደ የፎቶቮልታይክ እና የኢነርጂ ማከማቻነት ባሉ ልዩ ልዩ የመጫኛ ባህሪያት ምክንያት የ+/- 1 ሃይል ሲጨምር ጠባብ የልብ ምት አሁን ካለው ዜሮ ነጥብ አጠገብ ይታያል፣ እንደ ምላሽ ሃይል ጀነሬተር SVG፣ ገባሪ ማጣሪያ APF power factor of 0 ጠባብ የልብ ምት ከከፍተኛው የመጫኛ ጅረት አጠገብ ይታያል ፣ በዜሮ ነጥብ አቅራቢያ ያለው የአሁኑ ትክክለኛ አተገባበር በውጤቱ ሞገድ ቅርፅ ከፍተኛ-ድግግሞሽ ንዝረት ላይ የመታየት ዕድሉ ከፍተኛ ነው ፣ EMI ችግሮች ይከሰታሉ።

መንስኤው ጠባብ የልብ ምት ክስተት

ከሴሚኮንዳክተር መሠረቶች ውስጥ, የጠባቡ የልብ ምት ክስተት ዋናው ምክንያት IGBT ወይም FWD ማብራት ስለጀመረ ነው, ወዲያውኑ በአጓጓዦች አልተሞላም, IGBT ወይም diode ቺፕ ሲዘጋ ተሸካሚው ሲሰራጭ, ከአጓጓዡ ጋር ሙሉ በሙሉ ሲወዳደር. ከተዘጋ በኋላ ተሞልቷል, di / dt ሊጨምር ይችላል.የሚዛመደው ከፍተኛ የ IGBT ማጥፋት ከመጠን በላይ ቮልቴጅ የሚመነጨው በኮሙቴሽን ስትራክይ ኢንዳክሽን ነው፣ ይህ ደግሞ በ diode በግልባጭ የመልሶ ማግኛ ጅረት ላይ ድንገተኛ ለውጥ ሊፈጥር እና በዚህም ድንገተኛ ክስተት ያስከትላል።ሆኖም፣ ይህ ክስተት ከIGBT እና FWD ቺፕ ቴክኖሎጂ፣ ከመሳሪያው ቮልቴጅ እና ከአሁኑ ጋር በቅርበት የተያያዘ ነው።

በመጀመሪያ, እኛ ክላሲክ ድርብ ምት schematic ጀምሮ መጀመር አለብን, የሚከተለው ምስል IGBT በር ድራይቭ ቮልቴጅ, የአሁኑ እና ቮልቴጅ ያለውን መቀያየርን አመክንዮ ያሳያል.IGBT ያለውን የመንዳት አመክንዮ ጀምሮ, እንደ ነጥብ ሀ እንደ በግልባጭ ማግኛ ጫፍ የአሁኑ እና ማግኛ ፍጥነት ላይ ትልቅ ተጽዕኖ ያለው diode FWD, አዎንታዊ conduction ጊዜ ቶን ጋር የሚዛመድ ይህም ጠባብ ምት ጠፍቷል ጊዜ toff, ሊከፈል ይችላል. በሥዕሉ ላይ ፣ የተገላቢጦሽ የማገገም ከፍተኛው ከፍተኛ ኃይል ከ FWD SOA ወሰን መብለጥ አይችልም።እና ጠባብ የ pulse turn-on time ton፣ ይህ በአንፃራዊነት ትልቅ ተፅእኖ አለው በ IGBT የማጥፋት ሂደት ላይ ለምሳሌ በሥዕሉ ላይ እንደ ነጥብ B፣ በዋናነት የ IGBT አጥፋ የቮልቴጅ ፍጥነቶች እና የአሁኑ መወዛወዝ።

ነገር ግን በጣም ጠባብ የልብ ምት መሳሪያ ማብራት ምን ችግር ይፈጥራል?በተግባራዊ ሁኔታ, ምክንያታዊ የሆነው ዝቅተኛው የ pulse ስፋት ገደብ ምን ያህል ነው?እነዚህ ችግሮች በንድፈ-ሀሳቦች እና ቀመሮች በቀጥታ ለማስላት ሁለንተናዊ ቀመሮችን ለማግኘት አስቸጋሪ ናቸው፣ የንድፈ ሃሳባዊ ትንተና እና ምርምርም በአንጻራዊ ሁኔታ ትንሽ ናቸው።ከትክክለኛው የፈተና ሞገድ ቅርፅ እና ውጤቱን ለመናገር ግራፉን ለማየት ፣ የመተግበሪያውን ባህሪዎች እና የተለመዱ ጉዳዮችን መተንተን እና ማጠቃለያ ፣ ይህንን ክስተት ለመረዳት የበለጠ ጠቃሚ እና ከዚያ ችግሮችን ለማስወገድ ንድፉን ያመቻቹ።

IGBT ጠባብ የልብ ምት ማብራት

IGBT እንደ ገባሪ መቀየሪያ፣ ስለዚህ ክስተት ለመናገር ግራፉን ለማየት ትክክለኛ ጉዳዮችን መጠቀም የበለጠ አሳማኝ ነው።

ባለከፍተኛ ኃይል ሞጁሉን IGBT4 PrimePACK™ FF1000R17IE4 እንደ የሙከራ ዕቃ በመጠቀም ቶን በVce=800V, Ic=500A, Rg=1.7Ω Vge=+/-15V, Ta= ሁኔታዎች ሲቀየር መሳሪያውን የማጥፋት ባህሪያቱን 25℃፣ ቀይ ሰብሳቢው Ic ነው፣ ሰማያዊ የ IGBT Vce በሁለቱም ጫፎች ላይ ያለው ቮልቴጅ ነው፣ አረንጓዴው የድራይቭ ቮልቴጅ Vge ነው።ቪጌ.የ pulse ton ከ 2us ወደ 1.3us ይቀንሳል የዚህን የቮልቴጅ መጠን Vcep ለውጥ ለማየት የሚከተለው ምስል የለውጡን ሂደት ለማየት የፍተሻ ሞገድ ቅርጹን በሂደት ያሳያል, በተለይም በክበቡ ውስጥ ይታያል.

ቶን በቶን ምክንያት የሚፈጠረውን የባህሪ ለውጥ ለማየት በVce ልኬት ውስጥ የአሁኑን Ic ሲቀይር።የግራ እና የቀኝ ግራፎች የቮልቴጅ ጨረሮችን Vce_peak በተለያዩ ጅረቶች Ic በተመሳሳይ Vce=800V እና 1000V ሁኔታዎች በቅደም ተከተል ያሳያሉ።ከሚመለከታቸው የፈተና ውጤቶች, ቶን በቮልቴጅ ጨረሮች Vce_peak በትንሽ ሞገድ ላይ በአንጻራዊ ሁኔታ አነስተኛ ተጽእኖ አለው;የማጥፊያው ጅረት ሲጨምር ጠባብ የልብ ምት ማጥፋት ለድንገተኛ ለውጦች የተጋለጠ ሲሆን በመቀጠልም ከፍተኛ የቮልቴጅ መጨመር ያስከትላል።የግራ እና የቀኝ ግራፎችን ለንፅፅር እንደ መጋጠሚያ በመውሰድ ቶን Vce እና current Ic ከፍ ባሉበት ጊዜ በመዝጋት ሂደት ላይ የበለጠ ተጽእኖ ይኖረዋል እና ድንገተኛ የአሁኑ ለውጥ የመፍጠር እድሉ ሰፊ ነው።ይህንን ምሳሌ ለማየት ከሙከራው FF1000R17IE4 ዝቅተኛው የ pulse ቶን በጣም ምክንያታዊ ጊዜ ከ 3us ያላነሰ።

በዚህ ጉዳይ ላይ በከፍተኛ የአሁኑ ሞጁሎች እና ዝቅተኛ ሞጁሎች አፈፃፀም መካከል ልዩነት አለ?የ FF450R12ME3 መካከለኛ የኃይል ሞጁሉን እንደ ምሳሌ እንውሰድ፣ የሚከተለው ምስል ለተለያዩ የፍተሻ ሞገዶች ቶን ሲቀየር የቮልቴጅ መጨናነቅን ያሳያል።

ተመሳሳይ ውጤቶች፣ ቶን በማጥፋት የቮልቴጅ መጨናነቅ ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ ከ1/10*ኢሲ በታች በሆኑ ዝቅተኛ ወቅታዊ ሁኔታዎች እዚህ ግባ የሚባል አይደለም።አሁኑኑ ወደ 450A ወይም 2*Ic current 900A ሲጨመር የቶን ስፋት ያለው የቮልቴጅ መጨናነቅ በጣም ግልፅ ነው።1350A ያለውን ደረጃ የተሰጠው ወቅታዊ 3 ጊዜ, 1350A, ቮልቴጅ ካስማዎች ማገጃ ቮልቴጅ አልፈዋል, በተወሰነ ቮልቴጅ ደረጃ ላይ ቺፕ ውስጥ የተከተተ መሆን, ከባድ ሁኔታዎች ሥር የክወና ሁኔታዎች ባህሪያትን አፈጻጸም ለመፈተሽ, ቶን ስፋት ነፃ. .

የሚከተለው ምስል የቶን = 1US እና 20us በ Vce=700V እና Ic=900A ያለውን የንጽጽር ሙከራ ሞገድ ያሳያል።ከትክክለኛው ሙከራ በቶን = 1us ላይ ያለው የሞጁል የልብ ምት ስፋት መወዛወዝ ጀምሯል እና የቮልቴጅ መጠን Vcep ከቶን = 20us 80V ከፍ ያለ ነው።ስለዚህ, ዝቅተኛው የልብ ምት ጊዜ ከ 1us ያነሰ መሆን የለበትም.

FWD ጠባብ የልብ ምት አብራ

በግማሽ ድልድይ ወረዳ ውስጥ፣ የ IGBT ማጥፊያ ምት ቶፍ ከFWD የማብራት ጊዜ ቶን ጋር ይዛመዳል።ከታች ያለው ምስል እንደሚያሳየው የFWD የማብራት ሰዓቱ ከ2us በታች ሲሆን የFWD የተገላቢጦሽ ከፍተኛው በ450A ደረጃው እንደሚጨምር ነው።ቶፍ ከ 2us በላይ ሲሆን ከፍተኛው FWD በግልባጭ መልሶ ማግኛ በአሁኑ ጊዜ በመሠረቱ አይለወጥም።

IGBT5 PrimePACK™3 + FF1800R17IP5 የከፍተኛ ኃይል ዳዮዶችን ባህሪያት ለመከታተል, በተለይም ዝቅተኛ ወቅታዊ ሁኔታዎች በቶን ለውጦች, የሚከተለው ረድፍ የ VR = 900V, 1200V ሁኔታዎችን ያሳያል, በትንሹ የአሁኑ IF = 20A ሁኔታዎች ቀጥተኛ ንፅፅር. ከሁለቱ ሞገዶች መካከል, ቶን = 3us በሚሆንበት ጊዜ, oscilloscope ሊይዘው እንዳልቻለ ግልጽ ነው የከፍተኛ ድግግሞሽ ንዝረት መጠን.ይህ ደግሞ በከፍተኛ ሃይል መሳሪያ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ከዜሮ ነጥብ በላይ ያለው የጭነቱ ከፍተኛ ድግግሞሽ ማወዛወዝ እና FWD የአጭር ጊዜ ተቃራኒ መልሶ ማግኛ ሂደት በቅርበት የተሳሰሩ መሆናቸውን ያረጋግጣል።

ሊታወቅ የሚችለውን ሞገድ ከተመለከቱ በኋላ ይህን ሂደት የበለጠ ለመለካት እና ለማነፃፀር ትክክለኛውን መረጃ ይጠቀሙ።የዲቪ/ዲቲ እና ዲ/ዲት ዲዲዮ በቶፍ ይለያያሉ፣ እና የFWD ማስተላለፊያ ጊዜ ባነሰ መጠን የተገላቢጦሽ ባህሪያቱ ፈጣን ይሆናል።በሁለቱም የFWD ጫፎች ላይ ያለው ቪአር ከፍ ባለ መጠን የዲዲዮ ኮንዳክሽን የልብ ምት እየጠበበ ሲሄድ የዳይኦዱ የተገላቢጦሽ የመልሶ ማግኛ ፍጥነቱ በፍጥነት ይጨምራል፣ በተለይም መረጃውን በቶን = 3us ሁኔታዎች መመልከት።

VR = 1200V መቼ.

dv/dt=44.3kV/us;di/dt=14kA/እኛ

በ VR=900V.

dv/dt=32.1kV/us;di/dt=12.9kA/እኛ።

በቶን = 3us እይታ የማዕበል ቅርጽ ከፍተኛ-ድግግሞሽ መወዛወዝ የበለጠ ኃይለኛ ነው, እና ከ diode ደህንነቱ የተጠበቀ የስራ ቦታ ባሻገር በሰዓቱ ያለው ከ diode FWD እይታ ከ 3us ያነሰ መሆን የለበትም.

ከላይ ባለው የከፍተኛ-ቮልቴጅ 3.3 ኪሎ ቮልት IGBT ገለፃ የFWD ወደፊት ማስተላለፊያ ጊዜ ቶን በግልፅ ተብራርቷል እና ያስፈልጋል 2400A/3.3kV HE3 ን እንደ ምሳሌ በመውሰድ የ 10us ዝቅተኛው የዳይኦድ ማስተላለፊያ ጊዜ እንደ ገደብ በግልፅ ተሰጥቷል ። ይህም በዋናነት በከፍተኛ ኃይል መተግበሪያዎች ውስጥ ያለውን ሥርዓት የወረዳ የባዘነውን inductance በአንጻራዊ ትልቅ ነው, የመቀያየር ጊዜ በአንጻራዊ ሁኔታ ረጅም ነው, እና መሣሪያ መክፈቻ ሂደት ውስጥ ጊዜያዊ ይህ የሚፈቀደው diode ኃይል ፍጆታ PRQM መብለጥ ቀላል ነው.

ከትክክለኛው የሙከራ ሞገዶች እና የሞጁሉ ውጤቶች, ግራፎችን ይመልከቱ እና ስለ አንዳንድ መሰረታዊ ማጠቃለያዎች ይናገሩ.

1. የ pulse width ton በ IGBT ላይ ያለው ተጽእኖ አነስተኛውን የአሁኑን (1/10 * Ic ገደማ) ያጥፉት ትንሽ እና በእውነቱ ችላ ሊባል ይችላል።

2. IGBT ከፍተኛ ፍሰትን በሚያጠፋበት ጊዜ በ pulse width ቶን ላይ የተወሰነ ጥገኛ አለው ፣ ትንሹ ቶን የቮልቴጅ ስፒኩ ቪ ከፍ ይላል ፣ እና የማጥፋት የአሁኑ ዱካ በድንገት ይለወጣል እና ከፍተኛ ድግግሞሽ ንዝረት ይከሰታል።

3. የ FWD ባህሪያት በጊዜው አጭር በሚሆንበት ጊዜ የተገላቢጦሽ የማገገም ሂደቱን ያፋጥኑታል, እና FWD በሰዓቱ ባነሰ መጠን dv/dt እና di/dt በተለይም በዝቅተኛ ሁኔታዎች ውስጥ ከፍተኛ መጠን ያለው ዲቪ/ዲት እና ዲ/ዲት ያስከትላል።በተጨማሪም ከፍተኛ-ቮልቴጅ IGBTs ግልጽ የሆነ ዝቅተኛ የ diode ማብራት ጊዜ tonmin=10us ተሰጥቷቸዋል።

በወረቀቱ ውስጥ ያሉት ትክክለኛ የሙከራ ሞገዶች ሚና ለመጫወት የተወሰነ የማጣቀሻ ጊዜ ሰጥተዋል።

ዜይጂያንግ ኒኦዴን ቴክኖሎጂ ኮ

ከ 130 በላይ አገሮች ውስጥ በዓለም አቀፍ መገኘት, የኒዮዴን ፒኤንፒ ማሽኖች እጅግ በጣም ጥሩ አፈፃፀም, ከፍተኛ ትክክለኛነት እና አስተማማኝነት ለ R&D, ለሙያዊ ፕሮቶታይፕ እና ከትንሽ እስከ መካከለኛ ባች ምርት ፍጹም ያደርጋቸዋል.የአንድ ማቆሚያ SMT መሳሪያዎችን ሙያዊ መፍትሄ እናቀርባለን.

አክል፡No.18፣ Tianzihu Avenue፣ Tianzihu Town፣ Anji County፣ Huzhou City፣ Zhejiang Province፣ ቻይና

ስልክ፡86-571-26266266