Kio estas Narrow Pulse Fenomeno
Kiel speco de elektra ŝaltilo, IGBT bezonas certan reagtempon de la pordega nivela signalo ĝis la aparato-ŝanĝprocezo, same kiel estas facile tro rapide premi la manon en la vivo por ŝanĝi la pordegon, tro mallonga malferma pulso povas kaŭzi tro altan. tensiopikiloj aŭ altfrekvencaj osciladoproblemoj.Ĉi tiu fenomeno okazas senhelpe de tempo al tempo ĉar la IGBT estas movita per altfrekvencaj PWM modulitaj signaloj.Ju pli malgranda la devociklo, des pli facile estas eligi mallarĝajn pulsojn, kaj la inversaj reakiro-karakterizaĵoj de la IGBT kontraŭ-paralela renoviga diodo FWD iĝas pli rapidaj dum malmola ŝanĝa renovigo.Al 1700V/1000A IGBT4 E4, la specifo en la krucvojo temperaturo Tvj.op = 150 ℃, la ŝanĝa tempo tdon = 0.6us, tr = 0.12us kaj tdoff = 1.3us, tf = 0.59us, mallarĝa pulso larĝa ne povas esti malpli. ol la sumo de la specifa ŝanĝtempo.En la praktiko, pro la malsamaj ŝarĝaj karakterizaĵoj kiel fotovoltaika kaj stokado de energio superforte kiam la potenco-faktoro de +/- 1, la mallarĝa pulso aperos proksime de la nuna nula punkto, kiel reaktiva potenco-generatoro SVG, aktiva filtrilo APF-potenca faktoro de 0, la mallarĝa pulso aperos proksime de la maksimuma ŝarĝo fluo, la reala apliko de la fluo proksime de la nula punkto estas pli verŝajne aperi sur la eligo ondoformo altfrekvenca oscilado, EMI problemoj sekvas.
Mallarĝa pulso fenomeno de la kaŭzo
De la semikonduktaĵaj fundamentoj, la ĉefa kialo de la mallarĝa pulso-fenomeno estas pro la IGBT aŭ FWD ĵus komencita ŝalti, ne tuj plenigita kun portantoj, kiam la portanto disvastiĝis kiam fermante la IGBT aŭ diodo blato, kompare kun la portanto tute plenigita post haltigo, di / dt povas pliiĝi.La responda pli alta IGBT-malŝalto-supertensio estos generita sub la komuta devaga induktanco, kiu ankaŭ povas kaŭzi subitan ŝanĝon en dioda inversa reakiro-kurento kaj tiel klakifenomeno.Tamen, ĉi tiu fenomeno estas proksime rilatita al IGBT kaj FWD-ĉipteknologio, aparato-tensio kaj fluo.
Unue, ni devas komenci de la klasika duobla pulsa skemo, la sekva figuro montras la ŝaltan logikon de IGBT-pordega tensio, kurento kaj tensio.De la veturanta logiko de IGBT, ĝi povas esti dividita en mallarĝan pulson off time toff, kiu fakte respondas al la pozitiva kondukta tempo tuno de diodo FWD, kiu havas grandan influon sur la inversa reakiro pinta kurento kaj reakiro rapido, kiel punkto A. en la figuro, la maksimuma pinta potenco de inversa reakiro ne povas superi la limon de FWD SOA;kaj mallarĝa pulso turno-sur tempo tuno, tio havas relative grandan efikon sur la IGBT-malŝalti procezon, kiel ekzemple punkto B en la figuro, ĉefe la IGBT-malŝalti tensiopikiloj kaj nunaj malantaŭaj osciladoj.
Sed tro mallarĝa pulsaparato enŝaltita malŝalto kaŭzos kiajn problemojn?En praktiko, kio estas la minimuma pulslarĝlimo kiu estas akceptebla?Ĉi tiuj problemoj malfacilas derivi universalajn formulojn por rekte kalkuli per teorioj kaj formuloj, teoria analizo kaj esplorado ankaŭ estas relative malgranda.De la reala testo ondformo kaj rezultoj por vidi la grafikaĵon por paroli, analizo kaj resumo de la karakterizaĵoj kaj komunaĵoj de la apliko, pli favora por helpi vin kompreni ĉi tiun fenomenon, kaj poste optimumigi la dezajno por eviti problemojn.
IGBT mallarĝa pulso turniĝo
IGBT kiel aktiva ŝaltilo, uzi realajn kazojn por vidi la grafeon por paroli pri ĉi tiu fenomeno estas pli konvinka, havi iujn materialajn sekvarojn.
Uzante la alt-potencan modulon IGBT4 PrimePACK™ FF1000R17IE4 kiel la testan objekton, la aparato malŝaltas karakterizaĵojn kiam la tuno ŝanĝiĝas sub la kondiĉoj de Vce=800V, Ic=500A, Rg=1.7Ω Vge=+/-15V, Ta= 25℃, ruĝa estas la kolektilo Ic, blua estas la tensio ĉe ambaŭ finoj de la IGBT Vce, verda estas la veturtensio Vge.Vge.pulso tuno malpliiĝas de 2us al 1.3us por vidi la ŝanĝon de ĉi tiu tensio pikilo Vcep, la sekva figuro bildigas la testan ondformon laŭstadie por vidi la ŝanĝoprocezon, precipe montritan en la cirklo.
Kiam ton ŝanĝas la nuna Ic, en la Vce dimensio por vidi la ŝanĝon en karakterizaĵoj kaŭzita de ton.La maldekstraj kaj dekstraj grafikaĵoj montras la tensiopikojn Vce_peak ĉe malsamaj fluoj Ic sub la samaj Vce=800V kaj 1000V kondiĉoj respektive.de la respektivaj testrezultoj, tuno havas relative malgrandan efikon sur la tensiopikoj Vce_peak ĉe malgrandaj fluoj;kiam la malŝalta kurento pliiĝas, la mallarĝa pulsmalŝalto estas inklina al subitaj ŝanĝoj en kurento kaj poste kaŭzas alttensiajn pikilojn.Prenante la maldekstrajn kaj dekstrajn grafeojn kiel koordinatojn por komparo, tuno havas pli grandan efikon al la ĉesiga procezo kiam Vce kaj nuna Ic estas pli altaj, kaj pli verŝajne havas subitan nunan ŝanĝon.De la provo por vidi ĉi tiun ekzemplon FF1000R17IE4, la minimuma pulso tuno la plej racia tempo ne malpli ol 3us.
Ĉu estas diferenco inter la agado de altaj nunaj moduloj kaj malaltaj nunaj moduloj pri ĉi tiu afero?Prenu FF450R12ME3-mezpotencan modulon kiel ekzemplon, la sekva figuro montras la tensio-superpaĝon kiam la tuno ŝanĝiĝas por malsamaj testfluoj Ic.
Similaj rezultoj, la efiko de tuno sur malŝaltita tensiosuperiĝo estas nekonsiderinda ĉe malaltaj nunaj kondiĉoj sub 1/10*Ic.Kiam la kurento estas pliigita al la taksita kurento de 450A aŭ eĉ 2*Ic-fluo de 900A, la tensio superfluo kun tuna larĝo estas tre evidenta.Por testi la agadon de la karakterizaĵoj de la operaciaj kondiĉoj sub ekstremaj kondiĉoj, 3 fojojn la taksita kurento de 1350A, la tensiaj pikiloj superis la blokan tension, estante enigitaj en la blato je certa tensionivelo, sendepende de la tuna larĝo. .
La sekva figuro montras la kompartestondformojn de ton=1us kaj 20us ĉe Vce=700V kaj Ic=900A.De la reala testo, la modula pulslarĝo je ton=1us komencis oscili, kaj la tensiopiko Vcep estas 80V pli alta ol ton=20us.Tial oni rekomendas, ke la minimuma pulstempo ne estu malpli ol 1us.
FWD mallarĝa pulso turniĝo
En la duon-ponta cirkvito, la IGBT-malŝaltita pulso toff egalrilatas al la FWD-turniĝotempo tuno.La malsupra figuro montras, ke kiam la FWD-enŝaltotempo estas malpli ol 2us, la FWD-inversa nuna pinto pliiĝos ĉe la taksita kurento de 450A.Kiam toff estas pli granda ol 2us, la pinto FWD inversa reakiro fluo estas esence senŝanĝa.
IGBT5 PrimePACK™3 + FF1800R17IP5 por observi la karakterizaĵojn de alt-potencaj diodoj, precipe sub malaltaj nunaj kondiĉoj kun tonŝanĝoj, la sekva vico montras la VR = 900V, 1200V kondiĉoj, en la malgranda nuna IF = 20A kondiĉoj de la rekta komparo de la du ondoformoj, estas klare, ke kiam tuno = 3us, la osciloskopo ne povis teni La amplitudon de ĉi tiu altfrekvenca oscilado.Ĉi tio ankaŭ pruvas, ke la altfrekvenca oscilado de la ŝarĝa fluo super nul punkto en alt-potencaj aparatoj kaj la mallongtempa inversa reakiro de FWD estas proksime rilataj.
Post rigardado de la intuicia ondoformo, uzu la realajn datumojn por plue kvantigi kaj kompari ĉi tiun procezon.dv/dt kaj di/dt de la diodo varias laŭ toff, kaj ju pli malgranda la FWD-kondukta tempo, des pli rapide ĝiaj inversaj trajtoj iĝos.Kiam ju pli alta la VR ĉe ambaŭ finoj de la FWD, ĉar la dioda kondukta pulso iĝas pli mallarĝa, ĝia dioda inversa reakiro rapido estos akcelita, specife rigardante la datumojn en tuno = 3us kondiĉoj.
VR = 1200V kiam.
dv/dt=44,3kV/us;di/dt=14kA/us.
Je VR=900V.
dv/dt=32.1kV/us;di/dt=12.9kA/us.
Konsiderante tunon=3us, la ondoforma altfrekvenca oscilado estas pli intensa, kaj preter la dioda sekura laborareo, la ĝustatempa ne devus esti malpli ol 3us de la dioda FWD vidpunkto.
En la specifo de alta tensio 3.3kV IGBT supre, la FWD antaŭa kondukta tempo tuno estis klare difinita kaj postulata, prenante 2400A/3.3kV HE3 kiel ekzemplon, la minimuma dioda kondukta tempo de 10us estis klare donita kiel limo, kiu estas ĉefe ĉar la sistema cirkvito devaga indukto en alt-potencaj aplikoj estas relative granda, la ŝanĝa tempo estas relative longa, kaj la pasema en la procezo de mekanismo malfermo Estas facile superi la maksimuman permesebla diodo potenco konsumo PRQM.
El la realaj testaj ondoformoj kaj rezultoj de la modulo, rigardu la grafikaĵojn kaj parolu pri iuj bazaj resumoj.
1. la efiko de pulslarĝo tuno sur IGBT malŝaltas malgrandan fluon (ĉirkaŭ 1/10*Ic) estas malgranda kaj povas fakte esti ignorita.
2. la IGBT havas certan dependecon de pulslarĝo tuno kiam malŝaltas altan kurenton, ju pli malgranda la tuno des pli alta la tensio-spiko V, kaj la malŝalta kurento sekvado ŝanĝiĝos abrupte kaj altfrekvenca oscilado okazos.
3. La FWD-karakterizaĵoj akcelas la inversan reakivan procezon, ĉar la ĝustatempe fariĝas pli mallonga, kaj ju pli mallonga la FWD ĝustatempe kaŭzos grandajn dv/dt kaj di/dt, precipe sub malaltaj nunaj kondiĉoj.Krome, alttensiaj IGBT-oj ricevas klaran minimuman diodan enŝaltotempon tonmin=10us.
La faktaj testaj ondformoj en la papero donis iun referencan minimuman tempon por ludi rolon.
Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd. fabrikas kaj eksportas diversajn malgrandajn elektajn maŝinojn ekde 2010. Profitante nian propran riĉan spertan R&D, bone trejnitan produktadon, NeoDen gajnas grandan reputacion de la tutmondaj klientoj.
Kun tutmonda ĉeesto en pli ol 130 landoj, la bonega agado, alta precizeco kaj fidindeco de NeoDen PNP-maŝinoj igas ilin perfektaj por R&D, profesia prototipado kaj malgranda ĝis meza arproduktado.Ni provizas profesian solvon de unuhalta SMT-ekipaĵo.
Aldoni:No.18, Tianzihu Avenue, Tianzihu Town, Anji County, Huzhou City, Zhejiang Province, Ĉinio
Telefono:86-571-26266266
Afiŝtempo: majo-24-2022