IGBT संकीर्ण पल्स घटना व्याख्या गरियो

संकीर्ण पल्स घटना के हो

एक प्रकारको पावर स्विचको रूपमा, IGBT लाई गेट लेभल सिग्नलबाट यन्त्र स्विच गर्ने प्रक्रियामा एक निश्चित प्रतिक्रिया समय चाहिन्छ, जसरी गेट स्विच गर्न जीवनमा धेरै छिटो हात निचोड गर्न सजिलो हुन्छ, धेरै छोटो खोल्ने पल्स धेरै उच्च हुन सक्छ। भोल्टेज स्पाइक वा उच्च आवृत्ति दोलन समस्याहरू।यो घटना समय-समयमा असहाय रूपमा हुन्छ किनकि IGBT उच्च-फ्रिक्वेन्सी PWM परिमार्जित संकेतहरू द्वारा संचालित हुन्छ।ड्यूटी साइकल जति सानो हुन्छ, साँघुरो दालहरू आउटपुट गर्न त्यति सजिलो हुन्छ, र IGBT विरोधी समानान्तर नवीकरण डायोड FWD को रिभर्स रिकभरी विशेषताहरू हार्ड-स्विच नवीकरणको समयमा छिटो हुन्छ।1700V/1000A IGBT4 E4 मा, जंक्शन तापक्रम Tvj.op = 150 ℃ मा निर्दिष्टीकरण, स्विच गर्ने समय tdon = 0.6us, tr = 0.12us र tdoff = 1.3us, tf = 0.59us, संकीर्ण पल्स चौडाइ कम हुन सक्दैन। निर्दिष्टीकरण स्विच गर्ने समयको योग भन्दा।अभ्यासमा, फोटोभोल्टिक र ऊर्जा भण्डारण जस्ता विभिन्न लोड विशेषताहरूका कारण +/– १ को पावर फ्याक्टर अत्यधिक हुँदा, साँघुरो पल्स हालको शून्य बिन्दु नजिक देखा पर्नेछ, जस्तै प्रतिक्रियाशील पावर जेनरेटर SVG, सक्रिय फिल्टर APF पावर कारक ०, साँघुरो पल्स अधिकतम लोड करन्टको नजिक देखा पर्नेछ, शून्य बिन्दुको नजिक वर्तमानको वास्तविक अनुप्रयोग आउटपुट वेभफर्म उच्च-फ्रिक्वेन्सी दोलनमा देखा पर्ने सम्भावना बढी हुन्छ, EMI समस्याहरू उत्पन्न हुन्छन्।

कारणको संकीर्ण पल्स घटना

अर्धचालक आधारभूत कुराहरूबाट, साँघुरो पल्स घटनाको मुख्य कारण IGBT वा FWD भर्खरै सक्रिय हुन थालेको हो, तुरुन्तै क्यारियरहरूले भरिएको छैन, जब वाहक फैलिएको छ IGBT वा डायोड चिप बन्द गर्दा, क्यारियरको तुलनामा पूर्ण रूपमा। बन्द पछि भरिएको, di / dt बढ्न सक्छ।सम्बन्धित उच्च IGBT टर्न-अफ ओभरभोल्टेज कम्युटेशन स्ट्रे इन्डक्टेन्स अन्तर्गत उत्पन्न हुनेछ, जसले डायोड रिभर्स रिकभरी करन्टमा अचानक परिवर्तन ल्याउन सक्छ र यसरी स्न्याप-अफ घटना पनि हुन सक्छ।यद्यपि, यो घटना IGBT र FWD चिप टेक्नोलोजी, उपकरण भोल्टेज र वर्तमानसँग नजिकबाट सम्बन्धित छ।

पहिले, हामीले क्लासिक डबल पल्स योजनाबद्धबाट सुरु गर्नुपर्छ, निम्न चित्रले IGBT गेट ड्राइभ भोल्टेज, वर्तमान र भोल्टेजको स्विचिङ तर्क देखाउँछ।IGBT को ड्राइभिङ तर्कबाट, यसलाई साँघुरो पल्स अफ टाइम टफमा विभाजन गर्न सकिन्छ, जुन वास्तवमा डायोड FWD को सकारात्मक कन्डक्शन टाइम टनसँग मेल खान्छ, जसले रिभर्स रिकभरी पीक वर्तमान र रिकभरी गतिमा ठूलो प्रभाव पार्छ, जस्तै बिन्दु A। चित्रमा, रिभर्स रिकभरीको अधिकतम शिखर शक्ति FWD SOA को सीमा नाघ्न सक्दैन;र संकीर्ण पल्स टर्न-अन टाइम टन, यसले IGBT टर्न-अफ प्रक्रियामा अपेक्षाकृत ठूलो प्रभाव पार्छ, जस्तै चित्रमा बिन्दु B, मुख्य रूपमा IGBT टर्न-अफ भोल्टेज स्पाइकहरू र हालको ट्रेलिंग दोलनहरू।

तर धेरै साँघुरो पल्स उपकरण टर्न-अन टर्न-अफले के समस्या निम्त्याउँछ?व्यवहारमा, न्यूनतम पल्स चौडाइ सीमा कति उचित छ?यी समस्याहरूलाई सिद्धान्त र सूत्रहरूसँग प्रत्यक्ष गणना गर्न विश्वव्यापी सूत्रहरू निकाल्न गाह्रो छ, सैद्धान्तिक विश्लेषण र अनुसन्धान पनि अपेक्षाकृत सानो छ।वास्तविक परीक्षण तरंगरूप र नतिजाहरूबाट बोल्नको लागि ग्राफ हेर्न, विश्लेषण र एप्लिकेसनका विशेषताहरू र समानताहरूको सारांश, तपाईंलाई यो घटना बुझ्न मद्दत गर्नको लागि अधिक अनुकूल, र त्यसपछि समस्याहरूबाट बच्न डिजाइनलाई अनुकूलन गर्नुहोस्।

IGBT संकीर्ण पल्स टर्न-अन

IGBT सक्रिय स्विचको रूपमा, वास्तविक केसहरू प्रयोग गरेर ग्राफ हेर्नको लागि यस घटनाको कुरा गर्न थप विश्वस्त छ, केही सामग्री सुख्खा सामानहरू छन्।

उच्च-शक्ति मोड्युल IGBT4 PrimePACK™ FF1000R17IE4 लाई परीक्षण वस्तुको रूपमा प्रयोग गर्दै, Vce=800V, Ic=500A, Rg=1.7Ω Vge=+/-15V, Ta= को सर्तहरूमा टन परिवर्तन हुँदा उपकरण बन्द-अफ विशेषताहरू। 25℃, रातो कलेक्टर Ic हो, नीलो IGBT Vce को दुबै छेउमा भोल्टेज हो, हरियो ड्राइभ भोल्टेज Vge हो।Vge।यो भोल्टेज स्पाइक Vcep को परिवर्तन हेर्नको लागि पल्स टन 2us बाट 1.3us सम्म घट्छ, निम्न चित्रले परिवर्तन प्रक्रिया हेर्नको लागि परीक्षण तरंगलाई क्रमिक रूपमा कल्पना गर्दछ, विशेष गरी सर्कलमा देखाइएको छ।

जब टनले हालको आईसी परिवर्तन गर्दछ, Vce आयाममा टनको कारणले हुने विशेषताहरूमा परिवर्तन हेर्नको लागि।बायाँ र दायाँ ग्राफहरूले क्रमशः एउटै Vce=800V र 1000V अवस्थाहरूमा विभिन्न धाराहरूमा Vce_peak भोल्टेज स्पाइक्स देखाउँछन्।सम्बन्धित परीक्षण परिणामहरूबाट, टनले सानो धाराहरूमा भोल्टेज स्पाइक्स Vce_peak मा अपेक्षाकृत सानो प्रभाव पार्छ;जब टर्न-अफ करन्ट बढ्छ, साँघुरो पल्स टर्न-अफ करेन्टमा अचानक परिवर्तन हुने खतरा हुन्छ र पछि उच्च भोल्टेज स्पाइकहरू निम्त्याउँछ।तुलनाको लागि निर्देशांकको रूपमा बायाँ र दायाँ ग्राफहरू लिँदा, Vce र हालको Ic उच्च हुँदा टनले बन्द प्रक्रियामा ठूलो प्रभाव पार्छ, र अचानक वर्तमान परिवर्तन हुने सम्भावना बढी हुन्छ।परीक्षणबाट यो उदाहरण FF1000R17IE4 हेर्नको लागि, न्यूनतम पल्स टन सबैभन्दा उचित समय 3us भन्दा कम छैन।

के यस मुद्दामा उच्च वर्तमान मोड्युलहरू र कम वर्तमान मोड्युलहरूको प्रदर्शन बीचको भिन्नता छ?उदाहरणको रूपमा FF450R12ME3 मध्यम पावर मोड्युल लिनुहोस्, निम्न चित्रले भोल्टेज ओभरशूट देखाउँछ जब टन विभिन्न परीक्षण प्रवाह Ic को लागी परिवर्तन हुन्छ।

समान परिणामहरू, टर्न-अफ भोल्टेज ओभरशूटमा टनको प्रभाव 1/10 * Ic भन्दा कम वर्तमान अवस्थाहरूमा नगण्य छ।जब वर्तमान 450A को मूल्याङ्कन गरिएको वर्तमान वा 900A को 2*Ic वर्तमानमा बढाइन्छ, टन चौडाइको साथ भोल्टेज ओभरशूट धेरै स्पष्ट हुन्छ।चरम परिस्थितिहरूमा सञ्चालन सर्तहरूको विशेषताहरूको प्रदर्शन परीक्षण गर्नको लागि, 1350A को 3 गुणा मूल्याङ्कन गरिएको वर्तमान, भोल्टेज स्पाइकहरूले अवरुद्ध भोल्टेजलाई नाघ्यो, चिपमा एक निश्चित भोल्टेज स्तरमा इम्बेड गरिएको, टन चौडाइबाट स्वतन्त्र। ।

निम्न चित्रले Vce=700V र Ic=900A मा ton=1us र 20us को तुलनात्मक परीक्षण तरंगरूपहरू देखाउँछ।वास्तविक परीक्षणबाट, ton=1us मा मोड्युल पल्स चौडाइ दोलन सुरु भएको छ, र भोल्टेज स्पाइक Vcep ton=20us भन्दा 80V उच्च छ।त्यसैले, यो सिफारिस गरिएको छ कि न्यूनतम पल्स समय 1us भन्दा कम हुनु हुँदैन।

FWD साँघुरो पल्स टर्न-अन

आधा-ब्रिज सर्किटमा, IGBT टर्न-अफ पल्स टफ FWD टर्न-अन टाइम टनसँग मेल खान्छ।तलको चित्रले देखाउँछ कि जब FWD टर्न-अन समय 2us भन्दा कम हुन्छ, FWD रिभर्स वर्तमान शिखर 450A को मूल्याङ्कन गरिएको वर्तमानमा बढ्नेछ।जब toff 2us भन्दा ठुलो हुन्छ, शिखर FWD रिभर्स रिकभरी वर्तमान मूल रूपमा अपरिवर्तित हुन्छ।

IGBT5 PrimePACK™3 + FF1800R17IP5 उच्च-शक्ति डायोडका विशेषताहरू अवलोकन गर्न, विशेष गरी कम-वर्तमान परिस्थितिहरूमा टन परिवर्तनहरू सहित, निम्न पङ्क्तिले VR = 900V, 1200V अवस्थाहरू देखाउँदछ, प्रत्यक्ष तुलनाको सानो वर्तमान IF = 20A अवस्थाहरूमा। दुई तरंग रूपहरू मध्ये, यो स्पष्ट छ कि जब ton = 3us, ओसिलोस्कोपले यस उच्च आवृत्ति दोलनको आयामलाई समात्न असमर्थ भएको छ।यसले यो पनि प्रमाणित गर्छ कि उच्च-शक्ति उपकरण अनुप्रयोगहरूमा शून्य बिन्दुमा लोड वर्तमानको उच्च आवृत्ति दोलन र FWD छोटो-समय रिभर्स रिकभरी प्रक्रिया नजिकबाट सम्बन्धित छ।

सहज वेभफर्म हेरे पछि, यो प्रक्रिया थप मात्रा र तुलना गर्न वास्तविक डाटा प्रयोग गर्नुहोस्।डायोडको dv/dt र di/dt टफसँग भिन्न हुन्छ, र FWD कन्डक्शन समय जति सानो हुन्छ, यसको उल्टो विशेषताहरू छिटो हुनेछन्।जब FWD को दुबै छेउमा VR उच्च हुन्छ, जब डायोड कन्डक्शन पल्स साँघुरो हुँदै जान्छ, यसको डायोड रिभर्स रिकभरी स्पीड द्रुत हुनेछ, विशेष गरी टन = 3us अवस्थाहरूमा डेटा हेर्दै।

VR = 1200V जब।

dv/dt=44.3kV/us;di/dt=14kA/us।

VR = 900V मा।

dv/dt=32.1kV/us;di/dt=12.9kA/us।

ton=3us को दृष्टिले, तरंगको उच्च-फ्रिक्वेन्सी दोलन अधिक तीव्र छ, र डायोड सुरक्षित कार्य क्षेत्र भन्दा बाहिर, डायोड FWD दृष्टिकोणबाट अन-टाइम 3us भन्दा कम हुनु हुँदैन।

माथिको उच्च भोल्टेज 3.3kV IGBT को स्पेसिफिकेशनमा, FWD फर्वार्ड कन्डक्शन टाइम टन स्पष्ट रूपमा परिभाषित गरिएको छ र आवश्यक छ, उदाहरणको रूपमा 2400A/3.3kV HE3 लिएर, 10us को न्यूनतम डायोड कन्डक्शन समय स्पष्ट रूपमा सीमाको रूपमा दिइएको छ, जसको मुख्य कारण हो कि उच्च-शक्ति अनुप्रयोगहरूमा प्रणाली सर्किट स्ट्रे इन्डक्टन्स अपेक्षाकृत ठूलो छ, स्विच गर्ने समय अपेक्षाकृत लामो छ, र यन्त्र खोल्ने प्रक्रियामा क्षणिक अधिकतम स्वीकार्य डायोड पावर खपत PRQM लाई पार गर्न सजिलो छ।

वास्तविक परीक्षण तरंग रूपहरू र मोड्युलको नतिजाहरूबाट, ग्राफहरू हेर्नुहोस् र केही आधारभूत सारांशहरूको बारेमा कुरा गर्नुहोस्।

1. IGBT मा पल्स चौडाइ टन को प्रभाव सानो वर्तमान बन्द (लगभग 1/10*Ic) सानो छ र वास्तवमा बेवास्ता गर्न सकिन्छ।

2. उच्च प्रवाह बन्द गर्दा IGBT को पल्स चौडाइ टन मा एक निश्चित निर्भरता छ, सानो टन उच्च भोल्टेज स्पाइक V, र टर्न-अफ वर्तमान ट्रेलिंग अचानक परिवर्तन हुनेछ र उच्च आवृत्ति दोलन देखा पर्नेछ।

3. FWD विशेषताहरूले रिभर्स रिकभरी प्रक्रियालाई गति दिन्छ किनकि अन-टाइम छोटो हुन्छ, र छोटो समयमा FWD ले ठूलो dv/dt र di/dt निम्त्याउँछ, विशेष गरी कम-वर्तमान परिस्थितिहरूमा।थप रूपमा, उच्च-भोल्टेज IGBTs लाई स्पष्ट न्यूनतम डायोड टर्न-अन टाइम tonmin=10us दिइन्छ।

कागजमा वास्तविक परीक्षण तरंगरूपहरूले भूमिका खेल्नको लागि केही सन्दर्भ न्यूनतम समय दिएको छ।

Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd ले 2010 देखि विभिन्न साना पिक एण्ड प्लेस मेसिनहरू उत्पादन र निर्यात गर्दै आएको छ। हाम्रो आफ्नै अनुभवी R&D, राम्रो प्रशिक्षित उत्पादनको फाइदा उठाउँदै, नियोडेनले विश्वव्यापी ग्राहकहरूबाट ठूलो प्रतिष्ठा जितेको छ।

130 भन्दा बढी देशहरूमा विश्वव्यापी उपस्थितिको साथ, NeoDen PNP मेसिनहरूको उत्कृष्ट प्रदर्शन, उच्च शुद्धता र विश्वसनीयताले तिनीहरूलाई R&D, व्यावसायिक प्रोटोटाइपिङ र सानो देखि मध्यम ब्याच उत्पादनको लागि उपयुक्त बनाउँछ।हामी एक स्टप एसएमटी उपकरणको व्यावसायिक समाधान प्रदान गर्दछौं।

थप्नुहोस्:No.18, Tianzihu Avenue, Tianzihu Town, Anji County, Huzhou City, Zhejiang Province, China

फोन:८६-५७१-२६२६६२६६