Unsa ang Narrow Pulse Phenomenon
Isip usa ka matang sa switch sa kuryente, ang IGBT nanginahanglan usa ka piho nga oras sa reaksyon gikan sa signal sa lebel sa ganghaan hangtod sa proseso sa pagbalhin sa aparato, sama nga dali nga pug-on ang kamot nga kusog kaayo sa kinabuhi aron mabalhin ang ganghaan, ang mubo nga pagbukas sa pulso mahimong hinungdan sa taas kaayo. boltahe spike o taas nga frequency oscillation mga problema.Kini nga panghitabo mahitabo nga walay mahimo matag karon ug unya samtang ang IGBT gimaneho sa high-frequency nga PWM modulated signal.Ang mas gamay nga siklo sa katungdanan, mas sayon ang pag-output sa pig-ot nga mga pulso, ug ang mga reverse recovery nga mga kinaiya sa IGBT anti-parallel renewal diode FWD mahimong mas paspas atol sa hard-switching renewal.Sa 1700V/1000A IGBT4 E4, ang detalye sa junction temperature Tvj.op = 150 ℃, ang switching time tdon = 0.6us, tr = 0.12us ug tdoff = 1.3us, tf = 0.59us, pig-ot nga gilapdon sa pulso dili mahimong mas ubos. kay sa kadaghanon sa oras sa pagbalhin sa detalye.Sa praktis, tungod sa lain-laing mga kinaiya load sama sa photovoltaic ug enerhiya storage hilabihan sa diha nga ang gahum sa hinungdan sa +/- 1, ang pig-ot nga pulso makita duol sa kasamtangan nga zero point, sama sa reaktibo nga gahum generator SVG, aktibo nga filter APF power factor sa 0, ang pig-ot nga pulso makita duol sa maximum load kasamtangan, ang aktuwal nga paggamit sa kasamtangan nga duol sa zero point mas lagmit nga makita sa output waveform high-frequency oscillation, EMI problema mahitabo.
Narrow pulse phenomenon sa hinungdan
Gikan sa mga sukaranan sa semiconductor, ang panguna nga hinungdan sa pig-ot nga panghitabo sa pulso tungod sa IGBT o FWD bag-o lang nagsugod sa pag-on, dili dayon napuno sa mga carrier, kung ang carrier mikaylap kung gisira ang IGBT o diode chip, kung itandi sa hingpit nga carrier. napuno pagkahuman sa pagsira, ang di / dt mahimong modaghan.Ang katugbang nga mas taas nga IGBT turn-off overvoltage mamugna ubos sa commutation stray inductance, nga mahimo usab nga hinungdan sa kalit nga pagbag-o sa diode reverse recovery current ug sa ingon snap-off phenomenon.Bisan pa, kini nga panghitabo suod nga may kalabotan sa teknolohiya sa IGBT ug FWD chip, boltahe sa aparato ug karon.
Una, kinahanglang magsugod kita gikan sa classic double pulse schematic, ang mosunod nga numero nagpakita sa switching logic sa IGBT gate drive boltahe, kasamtangan ug boltahe.Gikan sa driving logic sa IGBT, kini mahimong bahinon ngadto sa pig-ot nga pulso off time toff, nga sa pagkatinuod katumbas sa positibo nga conduction nga panahon tonelada sa diode FWD, nga adunay usa ka dako nga impluwensya sa reverse recovery peak kasamtangan ug recovery speed, sama sa punto A sa numero, ang pinakataas nga peak power sa reverse recovery dili molapas sa limitasyon sa FWD SOA;ug pig-ot nga pulso turn-on nga oras tonelada, kini adunay usa ka medyo dako nga epekto sa IGBT turn-off nga proseso, sama sa punto B sa numero, nag-una sa IGBT turn-off boltahe spikes ug kasamtangan nga trailing oscillations.
Apan ang hilabihan ka pig-ot nga pulse device turn-on turn-off ang hinungdan sa unsa nga mga problema?Sa praktis, unsa ang minimum nga limitasyon sa gilapdon sa pulso nga makatarunganon?Kini nga mga problema lisud makuha ang unibersal nga mga pormula aron direkta nga makalkula sa mga teorya ug pormula, ang teoretikal nga pagtuki ug panukiduki gamay ra usab.Gikan sa aktuwal nga pagsulay waveform ug mga resulta sa pagtan-aw sa graph sa pagsulti, pagtuki ug summary sa mga kinaiya ug commonalities sa aplikasyon, mas maayo sa pagtabang kanimo sa pagsabut niini nga panghitabo, ug unya optimize ang disenyo sa paglikay sa mga problema.
IGBT narrow pulse turn-on
IGBT ingon nga usa ka aktibo switch, sa paggamit sa aktuwal nga mga kaso sa pagtan-aw sa graph sa pagsulti niini nga panghitabo mao ang mas makapakombinsir, nga adunay pipila ka materyal nga uga nga mga butang.
Gamit ang high-power module IGBT4 PrimePACK™ FF1000R17IE4 isip test object, ang device turn-off nga mga kinaiya kung ang tonelada mausab ubos sa kondisyon sa Vce=800V, Ic=500A, Rg=1.7Ω Vge=+/-15V, Ta= 25 ℃, pula ang kolektor Ic, asul ang boltahe sa duha ka tumoy sa IGBT Vce, berde ang drive boltahe Vge.Vge.pulso tonelada mikunhod gikan sa 2us ngadto sa 1.3us sa pagtan-aw sa kausaban sa niini nga boltahe spike Vcep, ang mosunod nga numero mahanduraw ang pagsulay waveform progresibo aron makita ang kausaban nga proseso, ilabi na nga gipakita sa lingin.
Kung gibag-o sa tonelada ang karon nga Ic, sa dimensyon sa Vce aron makita ang pagbag-o sa mga kinaiya nga gipahinabo sa tonelada.Ang wala ug tuo nga mga graph nagpakita sa mga spike sa boltahe nga Vce_peak sa lain-laing mga sulog Ic ubos sa parehas nga Vce=800V ug 1000V nga mga kondisyon matag usa.gikan sa tagsa-tagsa nga mga resulta sa pagsulay, tonelada adunay usa ka medyo gamay nga epekto sa boltahe spikes Vce_peak sa gagmay nga mga sulog;sa diha nga ang turn-off nga kasamtangan nga pagtaas, ang pig-ot nga pulso turn-off mao ang prone sa kalit nga kausaban sa kasamtangan ug sa sunod nga hinungdan sa taas nga boltahe spikes.Ang pagkuha sa wala ug tuo nga mga graph isip mga coordinate alang sa pagtandi, ang tonelada adunay mas dako nga epekto sa proseso sa pagsira kung ang Vce ug kasamtangan nga Ic mas taas, ug mas lagmit nga adunay kalit nga pagbag-o sa kasamtangan.Gikan sa pagsulay aron makita kini nga panig-ingnan FF1000R17IE4, ang minimum nga pulso tonelada ang labing makatarunganon nga oras dili moubos sa 3us.
Aduna bay kalainan tali sa performance sa taas nga kasamtangan nga mga modulo ug ubos nga kasamtangan nga mga modulo niini nga isyu?Dad-a FF450R12ME3 medium gahum module ingon nga usa ka panig-ingnan, ang mosunod nga numero nagpakita sa boltahe overshoot sa diha nga ang tonelada kausaban alang sa lain-laing mga pagsulay sulog Ic.
Susama nga mga resulta, ang epekto sa tonelada sa turn-off nga pag-overshoot sa boltahe wala’y hinungdan sa ubos nga kahimtang sa karon nga ubos sa 1/10 * Ic.Sa diha nga ang kasamtangan nga nadugangan ngadto sa rated nga kasamtangan sa 450A o bisan 2 * Ic kasamtangan sa 900A, ang boltahe overshoot uban sa tonelada gilapdon kaayo klaro.Aron masulayan ang pasundayag sa mga kinaiya sa mga kondisyon sa pag-opera sa ilawom sa grabe nga mga kondisyon, 3 ka beses ang rate sa karon nga 1350A, ang mga spike sa boltahe milapas sa blocking boltahe, nga na-embed sa chip sa usa ka piho nga lebel sa boltahe, independente sa gilapdon sa tonelada .
Ang mosunod nga numero nagpakita sa pagtandi sa pagsulay waveforms sa ton=1us ug 20us sa Vce=700V ug Ic=900A.Gikan sa aktuwal nga pagsulay, ang module pulso gilapdon sa tonelada = 1us nagsugod sa oscillate, ug ang boltahe spike Vcep mao ang 80V mas taas pa kay sa tonelada = 20us.Busa, girekomenda nga ang minimum nga oras sa pulso kinahanglan dili moubos sa 1us.
FWD pig-ot nga pulso turn-on
Sa half-bridge circuit, ang IGBT turn-off pulse toff katumbas sa FWD turn-on time ton.Ang numero sa ubos nagpakita nga kung ang FWD turn-on nga oras mas mubu sa 2us, ang FWD reverse current peak mosaka sa rate nga kasamtangan nga 450A.Kung ang toff mas dako pa sa 2us, ang peak nga FWD reverse recovery current kay wala mausab.
IGBT5 PrimePACK ™ 3 + FF1800R17IP5 aron maobserbahan ang mga kinaiya sa mga high-power diode, labi na ubos sa ubos nga mga kondisyon nga adunay mga pagbag-o sa tonelada, ang mosunod nga laray nagpakita sa VR = 900V, 1200V nga kondisyon, sa gamay nga kasamtangan nga IF = 20A nga kondisyon sa direktang pagtandi sa duha ka mga waveform, kini mao ang tin-aw nga sa diha nga ang tonelada = 3us, ang oscilloscope wala makahimo sa paghupot Ang amplitude niini nga taas nga frequency oscillation.Kini usab nagpamatuod nga ang high-frequency oscillation sa load nga kasamtangan nga labaw sa zero point sa high-power device nga mga aplikasyon ug ang FWD short-time nga reverse recovery nga proseso suod nga may kalabutan.
Human sa pagtan-aw sa intuitive waveform, gamita ang aktuwal nga datos aron sa dugang pag-ihap ug pagtandi niini nga proseso.Ang dv/dt ug di/dt sa diode magkalahi sa toff, ug ang mas gamay nga FWD conduction time, mas paspas ang reverse nga mga kinaiya niini.Kung mas taas ang VR sa duha ka tumoy sa FWD, samtang ang diode conduction pulse mahimong mas pig-ot, ang diode reverse recovery speed niini mapadali, ilabi na ang pagtan-aw sa data sa ton = 3us nga mga kondisyon.
VR = 1200V kung kanus-a.
dv/dt=44.3kV/us;di/dt=14kA/us.
Sa VR=900V.
dv/dt=32.1kV/us;di/dt=12.9kA/us.
Sa pagtan-aw sa ton = 3us, ang waveform nga high-frequency oscillation mas grabe, ug lapas sa diode safe working area, ang on-time kinahanglan dili moubos sa 3us gikan sa diode FWD point of view.
Sa detalye sa taas nga boltahe nga 3.3kV IGBT sa ibabaw, ang FWD forward conduction time ton klaro nga gihubit ug gikinahanglan, nga gikuha ang 2400A / 3.3kV HE3 isip usa ka pananglitan, ang minimum nga diode conduction time sa 10us klaro nga gihatag ingon nga limitasyon, nga nag-una tungod kay ang system circuit stray inductance sa high-power applications medyo dako, ang switching time medyo taas, ug ang lumalabay sa proseso sa pag-abli sa device Sayon nga molapas sa maximum allowable diode power consumption PRQM.
Gikan sa aktuwal nga mga waveform sa pagsulay ug mga resulta sa module, tan-awa ang mga graph ug hisguti ang pipila ka mga batakang summary.
1. ang epekto sa pulso gilapdon tonelada sa IGBT pagpalong sa gamay nga kasamtangan (mga 1/10 * Ic) gamay ug mahimo nga dili tagdon.
2. ang IGBT adunay usa ka piho nga pagsalig sa pulso gilapdon tonelada sa dihang gipalong ang taas nga kasamtangan, ang mas gamay nga tonelada mas taas ang boltahe nga spike V, ug ang turn-off nga kasamtangan nga trailing kalit nga mausab ug ang taas nga frequency oscillation mahitabo.
3. Ang mga kinaiya sa FWD mopadali sa reverse recovery nga proseso samtang ang on-time mahimong mas mubo, ug ang mas mubo nga FWD on-time magpahinabog dako nga dv/dt ug di/dt, ilabina ubos sa ubos nga kahimtang.Dugang pa, ang mga high-voltage nga IGBT gihatagan usa ka tin-aw nga minimum nga oras sa turn-on sa diode tonmin = 10us.
Ang aktuwal nga mga waveform sa pagsulay sa papel naghatag pipila ka reperensiya nga minimum nga oras sa pagdula sa usa ka papel.
Ang Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd. naggama ug nag-eksport sa lainlaing gagmay nga mga makina sa pagpili ug lugar sukad sa 2010. Gipahimuslan ang among kaugalingon nga adunahan nga eksperyensiyado nga R&D, maayo nga nabansay nga produksiyon, ang NeoDen nakadaog og maayong reputasyon gikan sa tibuuk kalibutan nga mga kostumer.
Uban sa global nga presensya sa sobra sa 130 ka mga nasud, ang maayo kaayo nga pasundayag, taas nga katukma ug kasaligan sa mga makina sa NeoDen PNP naghimo kanila nga perpekto alang sa R&D, propesyonal nga prototyping ug gamay hangtod sa medium nga produksiyon sa batch.Naghatag kami og propesyonal nga solusyon sa usa ka paghunong nga kagamitan sa SMT.
Idugang:No.18, Tianzihu Avenue, Tianzihu Town, Anji County, Huzhou City, Zhejiang Province, China
Telepono:86-571-26266266
Panahon sa pag-post: Mayo-24-2022