Wat ass Narrow Pulse Phänomen
Als Aart vu Kraaftschalter brauch IGBT eng gewëssen Reaktiounszäit vum Gate-Niveau-Signal zum Apparatschaltprozess, sou wéi et einfach ass d'Hand ze séier am Liewen ze pressen fir d'Paart ze wiesselen, ze kuerz Ouverturesimpuls kann ze héich verursaachen Spannungsspikes oder Héichfrequenz Schwéngungsproblemer.Dëst Phänomen geschitt hëlleflos vun Zäit zu Zäit wéi den IGBT duerch héichfrequenz PWM moduléiert Signaler gedriwwe gëtt.Wat méi kleng ass den Duty Cycle, dest méi einfach ass et schmuel Impulser auszeginn, an déi ëmgedréint Erhuelungscharakteristike vun der IGBT Anti-Parallell Erneierungsdiode FWD ginn méi séier wärend der schwéier-schalter Erneierung.Zu 1700V/1000A IGBT4 E4, d'Spezifikatioun an der Kräizung Temperatur Tvj.op = 150 ℃, d'Schaltzäit tdon = 0.6us, tr = 0.12us an tdoff = 1.3us, tf = 0.59us, schmuel kann net manner Puls sinn wéi d'Zomm vun der Spezifizéierung Schaltzäit.An der Praxis, wéinst de verschiddene Belaaschtungseigenschaften wéi Photovoltaik an Energielagerung iwwerwältegend wann de Kraaftfaktor vun + / – 1, erschéngt de schmuele Puls no beim aktuellen Nullpunkt, wéi reaktive Kraaftgenerator SVG, aktive Filter APF Kraaftfaktor vun 0, de schmuele Puls erschéngt no bei der maximaler Laaschtstroum, déi aktuell Uwendung vum Stroum no beim Nullpunkt ass méi wahrscheinlech op der Ausgangswelleform Héichfrequenz Schwéngung ze erschéngen, EMI Probleemer entstinn.
Schmuel Pulsatiounsperiod Phänomen vun der Ursaach
Vun de Hallefleit Fundamenter ass den Haaptgrond fir de schmuele Puls Phänomen wéinst dem IGBT oder FWD just ugefaang ze schalten, net direkt mat Träger gefüllt, wann den Träger sech verbreet beim Ausschalten vum IGBT oder Diode Chip, am Verglach mam Träger komplett gefëllt no shutdown, di / dt kann Erhéijung.Déi entspriechend méi héich IGBT-Ausschalt-Iwwerspannung gëtt ënner der Kommutatiounsstray-Induktioun generéiert, wat och e plötzleche Changement am Diode ëmgedréint Erhuelungsstroum verursaache kann an domat Snap-Off Phänomen.Wéi och ëmmer, dëst Phänomen ass enk verbonne mat IGBT a FWD Chip Technologie, Apparatspannung a Stroum.
Als éischt musse mir vun der klassescher Duebelpulsschema ufänken, déi folgend Figur weist d'Schaltlogik vun der IGBT Gate Drive Spannung, Stroum a Spannung.Vun der dreiwend Logik vun IGBT, kann et a schmuel Pulsatiounsperiod ugefaangen Zäit Toff ënnerdeelt ginn, déi eigentlech dem positive Leedung Zäit Ton vun Diode FWD entsprécht, déi e groussen Afloss op der ëmgedréint Erhuelung Peak aktuell an Erhuelung Vitesse huet, wéi Punkt A an der Figur, déi maximal Héichpunkt Muecht vun ëmgedréint Erhuelung kann net d'Limite vun FWD SOA iwwerschreiden;a schmuel Pulsatiounsperiod Tour op Zäit Tonne, dëst huet e relativ groussen Impakt op der IGBT auszeschalten Prozess, wéi Punkt B an der Figur, haaptsächlech d'IGBT auszeschalten Spannung Spikes an aktuell hannertenee Schwéngungen.
Awer ze schmuel Pulsatiounsapparat Ausschalten ausschalten wäert Ursaach wat Problemer?An der Praxis, wat ass d'Mindestimpulsbreetlimit déi raisonnabel ass?Dës Probleemer si schwéier universell Formelen z'erreechen fir direkt mat Theorien a Formelen ze berechnen, theoretesch Analyse a Fuerschung ass och relativ kleng.Vun der aktueller Testwelleform a Resultater fir d'Grafik ze gesinn fir ze schwätzen, Analyse a Resumé vun de Charakteristiken a Gemeinsamkeeten vun der Applikatioun, méi fërdereg fir Iech ze hëllefen dëst Phänomen ze verstoen, an dann den Design optimiséieren fir Probleemer ze vermeiden.
IGBT schmuel Pulsatiounsperiod ugefaangen
IGBT als aktive Schalter, benotzt tatsächlech Fäll fir d'Grafik ze gesinn fir iwwer dëst Phänomen ze schwätzen ass méi iwwerzeegend, fir e puer materiell dréchen Wueren ze hunn.
Mat Hëllef vum High-Power Modul IGBT4 PrimePACK™ FF1000R17IE4 als Testobjet, gëtt d'Apparat ausgeschalt Charakteristiken wann d'Ton ënner de Bedingunge vu Vce=800V, Ic=500A, Rg=1.7Ω Vge=+/-15V, Ta= ännert 25 ℃, rout ass de Sammler Ic, blo ass d'Spannung op béide Enden vun der IGBT Vce, gréng ass d'Drive Volt Vge.Vge.Pulsstonn fällt vun 2us op 1.3us fir d'Verännerung vun dëser Spannungsspike Vcep ze gesinn, déi folgend Figur visualiséiert d'Testwelleform progressiv fir den Ännerungsprozess ze gesinn, besonnesch am Krees gewisen.
Wann Tonne Ännerungen déi aktuell Ic, an der Vce Dimensioun d'Ännerung vun Charakteristiken vun Tonne verursaacht ze gesinn.Déi lénks a riets Grafike weisen d'Spannungsspikes Vce_peak bei verschiddene Stréim Ic ënner de selwechte Vce = 800V respektiv 1000V Bedéngungen.aus der jeeweileg Test Resultater, Tonne engem relativ klengen Effekt op der Volt Spikes Vce_peak bei klenge Stréimunge;wann den Ausschaltstroum eropgeet, ass de schmuele Pulsausschalten ufälleg fir plötzlech Ännerungen am Stroum a verursacht duerno Héichspannungsspikes.Huelt déi lénks a riets Grafiken als Koordinaten zum Verglach, Ton huet e méi groussen Impakt op de Shutdown-Prozess wann Vce an aktuell Ic méi héich sinn, an ass méi wahrscheinlech eng plötzlech aktuell Ännerung ze hunn.Aus dem Test dëst Beispill FF1000R17IE4 ze gesinn, de Minimum Pulsatiounsperiod Tonne am meeschte raisonnabel Zäit net manner wéi 3us.
Gëtt et en Ënnerscheed tëscht der Leeschtung vun héich aktuell Moduler an niddereg aktuell Moduler op dësem Thema?Huelt FF450R12ME3 mëttelméisseg Muecht Modul als Beispill, déi folgend Figur weist d'Spannung iwwerschratt wann der Tonne Ännerungen fir verschidden Test Strom Ic.
Ähnlech Resultater, den Effet vun Tonne op Ausschalten Spannung Iwwerschlag ass vernoléissegt bei niddereg aktuell Konditiounen ënner 1/10 * Ic.Wann de Stroum op den nominelle Stroum vun 450A oder souguer 2 * Ic Stroum vun 900A erhéicht gëtt, ass d'Spannungsiwwerschlag mat Tonnebreet ganz offensichtlech.Fir d'Performance vun de Charakteristiken vun den Operatiounsbedingungen ënner extremen Bedéngungen ze testen, 3 Mol den nominelle Stroum vun 1350A, hunn d'Spannungsspikes d'Blockspannung iwwerschratt, an den Chip op engem gewësse Spannungsniveau agebonnen, onofhängeg vun der Tonnebreet .
Déi folgend Figur weist de Verglach Test Welleformen vun Ton = 1us an 20us bei Vce = 700V an Ic = 900A.Vum aktuellen Test huet d'Modulpulsbreet bei Ton = 1us ugefaang ze oszilléieren, an d'Spannungsspike Vcep ass 80V méi héich wéi Ton = 20us.Dofir ass et recommandéiert datt d'Mindestpulszäit net manner wéi 1us ass.
FWD schmuel Pulsatiounsperiod op
Am Hallef-Bréck Circuit entsprécht den IGBT Ausschaltpuls-Toff dem FWD Turn-on Zäit Ton.D'Figur hei drënner weist datt wann d'FWD-Uschaltzäit manner wéi 2us ass, de FWD ëmgedréint Stroumpeak wäert eropgoen beim bewäerten Stroum vu 450A.Wann d'Toff méi grouss ass wéi 2us, ass de Peak FWD ëmgedréint Erhuelungsstroum grondsätzlech onverännert.
IGBT5 PrimePACK ™3 + FF1800R17IP5 fir d'Charakteristiken vun High-Power-Dioden ze beobachten, besonnesch ënner Low-Stroumbedéngungen mat Tonneännerungen, weist déi folgend Zeil d'VR = 900V, 1200V Bedingungen, an de klenge Stroum IF = 20A Konditioune vum direkten Verglach vun den zwou Welleformen ass et kloer datt wann Ton = 3us, den Oszilloskop d'Amplitude vun dëser Héichfrequenz Schwéngung net konnt halen.Dëst beweist och datt d'Héichfrequenz Schwéngung vum Laaschtstroum iwwer Nullpunkt bei High-Power Apparat Uwendungen an de FWD Kuerzzäit ëmgedréint Erhuelungsprozess enk verbonne sinn.
Nodeems Dir déi intuitiv Welleform kuckt, benotzt déi aktuell Donnéeën fir dëse Prozess weider ze quantifizéieren an ze vergläichen.dv / dt an di / dt vun der Diode variéiere mam Toff, a wat méi kleng d'FWD Leedungszäit ass, wat méi séier seng ëmgedréint Charakteristiken ginn.Wann wat méi héich ass de VR op béide Enden vun der FWD, wéi d'Diodeleitungspuls méi schmuel gëtt, gëtt seng Diode ëmgedréint Erhuelungsgeschwindegkeet beschleunegt, speziell d'Donnéeën an Ton = 3us Konditioune kuckt.
VR = 1200V wann.
dv/dt=44.3kV/us;di/dt=14kA/us.
An VR = 900V.
dv/dt=32.1kV/us;di/dt=12.9kA/us.
Am Hibléck op Ton = 3us ass d'Welleform Héichfrequenz Schwéngung méi intensiv, an iwwer d'Diode sécher Aarbechtsberäich, d'On-Zäit sollt net manner wéi 3us aus der Diode FWD Siicht sinn.
An der Spezifizéierung vun Héichspannung 3.3kV IGBT hei uewen ass d'FWD Forward Leedung Zäit Tonne kloer definéiert an erfuerderlech, hëlt 2400A / 3.3kV HE3 als Beispill, d'Mindestdiode Leedungszäit vun 10us gouf kloer als Limit uginn, dat ass haaptsächlech well de System Circuit stray inductance an héich-Muecht Uwendungen relativ grouss ass, der schalt Zäit ass relativ laang, an der transient am Prozess vun Apparat Ouverture Et ass einfach de maximal zulässlech Diode Muecht Konsum PRQM ze iwwerschreiden.
Vun den aktuellen Testwelleformen a Resultater vum Modul, kuckt op d'Grafiken a schwätzt iwwer e puer grondleeënd Zesummefaassungen.
1. den Impakt vun Pulsatiounsperiod Breet Tonne op IGBT auszeschalten klenge Stroum (ongeféier 1/10 * Ic) ass kleng a kann eigentlech ignoréiert ginn.
2. der IGBT huet eng gewëssen Ofhängegkeet op Pulsatiounsperiod Breet Tonne wann auszeschalten héich aktuell, der méi kleng Tonne der Spannung Spike V méi héich, an der ausschalten aktuell trailing wäert abrupt änneren an héich Frequenz Schwéngung geschéien.
3. D'FWD Charakteristiken beschleunegen den ëmgedréint Erhuelungsprozess wéi d'On-Zäit méi kuerz gëtt, an de méi kuerzer d'FWD-On-Time wäert grouss dv / dt an di / dt verursaachen, besonnesch ënner nidderegen aktuellen Konditiounen.Zousätzlech ginn Héichspannungs-IGBTs e klore Minimum Diodeschaltzäit Tonmin = 10us.
Déi aktuell Testwelleformen am Pabeier hunn e puer Referenzminimalzäit ginn fir eng Roll ze spillen.
Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd., huet zënter 2010 verschidde kleng Pick- a Plazmaschinne produzéiert an exportéiert. Profitéiert vun eisen eegene räiche erfuerene R&D, gutt trainéiert Produktioun, NeoDen gewënnt grousse Ruff vun de weltwäite Clienten.
Mat weltwäiter Präsenz an iwwer 130 Länner, déi exzellent Leeschtung, héich Genauegkeet an Zouverlässegkeet vun NeoDen PNP Maschinnen maachen se perfekt fir R&D, professionell Prototyping a kleng bis mëttel Batchproduktioun.Mir bidden eng professionell Léisung vun engem Stop SMT Ausrüstung.
Addéieren:No.18, Tianzihu Avenue, Tianzihu Town, Anji County, Huzhou City, Zhejiang Province, China
Telefon:86-571-26266266
Post Zäit: Mee-24-2022