Wat is Narrow Pulse Phenomenon
As in soarte fan macht switch, IGBT hat in bepaalde reaksje tiid fan it poarte nivo sinjaal nei it apparaat switch proses, krekt sa't it is maklik te squeeze de hân te fluch yn it libben te wikseljen de poarte, te koarte iepening pols kin feroarsaakje te hege spanning spikes of hege frekwinsje oscillation problemen.Dit ferskynsel komt sa no en dan helpleas foar as de IGBT wurdt oandreaun troch hege frekwinsje PWM-modulearre sinjalen.Hoe lytser de plichtsyklus, hoe makliker it is om smelle pulsen út te fieren, en de omkearde herstelkarakteristiken fan 'e IGBT anty-parallelle fernijingsdiode FWD wurde rapper by fernijing mei hurde skeakeljen.Oan 1700V / 1000A IGBT4 E4, de spesifikaasje yn 'e knooppunttemperatuer Tvj.op = 150 ℃, de skeakeltiid tdon = 0.6us, tr = 0.12us en tdoff = 1.3us, tf = 0.59us, smelle puls kin net minder wêze dan de som fan de spesifikaasje switching tiid.Yn 'e praktyk, fanwegen de ferskate ladingskarakteristiken lykas fotovoltaïske en enerzjyopslach oerweldigjend as de krêftfaktor fan + / – 1, sil de smelle puls tichtby it hjoeddeistige nulpunt ferskine, lykas reaktive krêftgenerator SVG, aktive filter APF-krêftfaktor fan 0, de smelle pols sil ferskine tichtby de maksimale load hjoeddeistige, de eigentlike tapassing fan de hjoeddeiske tichtby it nulpunt is mear kâns te ferskine op de útfier golffoarm hege-frekwinsje oscillation, EMI problemen ensues.
Narrow puls fenomeen fan 'e oarsaak
Fan 'e basis fan' e semiconductor is de wichtichste reden foar it smelle pulsfenomeen te tankjen oan 'e IGBT as FWD krekt begon te skeakeljen, net fuortendaliks fol mei dragers, doe't de drager ferspraat by it ôfsluten fan' e IGBT of diode-chip, fergelike mei de drager folslein ynfolle nei shutdown, di / dt kin tanimme.De oerienkommende hegere IGBT turn-off overvoltage sil wurde oanmakke ûnder de commutation stray inductance, dat kin ek feroarsaakje in hommelse feroaring yn diode reverse hersteltiid en dus snap-off fenomeen.Dit ferskynsel is lykwols nau besibbe oan IGBT- en FWD-chiptechnology, apparaatspanning en stroom.
Earst moatte wy begjinne fan 'e klassike dûbele pulsskema, de folgjende figuer toant de skeakellogika fan IGBT-poarte-drive spanning, stroom en spanning.Ut de driuwende logika fan IGBT, it kin wurde ferdield yn smelle puls off tiid toff, dy't eins oerienkomt mei de positive conduction tiid ton fan diode FWD, dat hat in grutte ynfloed op de omkearde hersteltiid peak hjoeddeistige en hersteltiid snelheid, lykas punt A yn de figuer, de maksimale peak macht fan reverse herstel kin net boppe de limyt fan FWD SOA;en smel pulse turn-on tiid ton, dit hat in relatyf grutte ynfloed op de IGBT turn-off proses, lykas punt B yn de figuer, benammen de IGBT turn-off voltage spikes en hjoeddeistige slepende oscillations.
Mar te smel puls apparaat turn-on turn-off sil feroarsaakje hokker problemen?Yn de praktyk, wat is de minimale pulsbreedte limyt dat is ridlik?Dizze problemen binne dreech te ûntliene universele formules om direkt te berekkenjen mei teoryen en formules, teoretyske analyze en ûndersyk is ek relatyf lyts.Fan 'e eigentlike testgolffoarm en resultaten om de grafyk te sjen om te praten, analyze en gearfetting fan' e skaaimerken en mienskiplikheden fan 'e applikaasje, befoarderliker om jo te helpen dit ferskynsel te begripen, en optimalisearje dan it ûntwerp om problemen te foarkommen.
IGBT smel pols beurt
IGBT as in aktive switch, mei help fan werklike gefallen te sjen de grafyk te sprekken fan dit ferskynsel is mear oertsjûgjend, te hawwen wat materiaal droech guod.
Mei it brûken fan de hege krêftmodule IGBT4 PrimePACK™ FF1000R17IE4 as testobjekt, wurde de skaaimerken fan it apparaat útskeakele as de ton feroaret ûnder de betingsten fan Vce=800V, Ic=500A, Rg=1.7Ω Vge=+/-15V, Ta= 25 ℃, read is de samler Ic, blau is de spanning oan beide úteinen fan 'e IGBT Vce, grien is de oandriuwspanning Vge.Vge.pulston nimt ôf fan 2us nei 1.3us om de feroaring fan dizze spanningspike Vcep te sjen, de folgjende figuer fisualisearret de testgolffoarm stadichoan om it feroaringsproses te sjen, foaral werjûn yn 'e sirkel.
Wannear't ton feroaret de hjoeddeiske Ic, yn de Vce diminsje te sjen de feroaring yn skaaimerken feroarsake troch ton.De lofter- en rjochtergrafiken litte de spanningspikes Vce_peak sjen by ferskillende streamingen Ic ûnder deselde Vce = 800V en 1000V-betingsten respektivelik.út de respektivelike test resultaten hat ton in relatyf lyts effekt op de spanning spikes Vce_peak by lytse streamingen;doe't de turn-off hjoeddeistige tanimt, de smelle pols turn-off is gefoelich foar hommelse feroarings yn hjoeddeistige en dêrnei feroarsaket hege spanning spikes.Nim de lofter en rjochts grafiken as koördinaten foar ferliking, ton hat in gruttere ynfloed op de shutdown proses doe't Vce en hjoeddeiske Ic binne heger, en is mear kâns in ha in hommelse hjoeddeistige feroaring.Ut de test te sjen dit foarbyld FF1000R17IE4, de minimale pols ton de meast ridlike tiid net minder as 3us.
Is der in ferskil tusken de prestaasjes fan hege hjoeddeistige modules en lege hjoeddeistige modules op dit probleem?Nim FF450R12ME3 medium macht module as foarbyld, de folgjende figuer toant de spanning overshoot doe't de ton feroaret foar ferskate test streamingen Ic.
Soartgelikense resultaten, it effekt fan ton op turn-off spanning overshoot is negligible at lege hjoeddeistige betingsten ûnder 1/10 * Ic.As de stroom wurdt ferhege nei de nominearre stroom fan 450A of sels 2 * Ic-stroom fan 900A, is de spanningsovershoot mei tonbreedte heul dúdlik.Om de prestaasjes fan 'e skaaimerken fan' e bedriuwsbetingsten te testen ûnder ekstreme betingsten, 3 kear de nominearre stroom fan 1350A, hawwe de spanningspikes de blokkearjende spanning oerstjitten, ynbêde yn 'e chip op in bepaald spanningsnivo, ûnôfhinklik fan' e tonbreedte .
De folgjende figuer toant de ferliking test golffoarmen fan ton = 1us en 20us by Vce = 700V en Ic = 900A.Fanút de eigentlike test is de pulsbreedte fan 'e module by ton = 1us begûn te oscilleren, en de spanningspike Vcep is 80V heger as ton = 20us.Dêrom wurdt it oanrikkemandearre dat de minimale pulstiid net minder dan 1us moat wêze.
FWD smelle puls turn-on
Yn it heale-brêge-sirkwy komt de IGBT-útslachpuls toff oerien mei de FWD-ynskeakeltiidton.De ûndersteande figuer lit sjen dat as de FWD-ynskeakeltiid minder is dan 2us, de FWD-omkearstroompiek sil tanimme by de nominearre stroom fan 450A.As toff grutter is as 2us, is de peak FWD reverse herstelstrom yn prinsipe net feroare.
IGBT5 PrimePACK ™3 + FF1800R17IP5 om de skaaimerken fan dioden mei hege krêft te observearjen, foaral ûnder lege-aktuele betingsten mei tonferoarings, de folgjende rige toant de VR = 900V, 1200V-betingsten, yn 'e lytse hjoeddeistige IF = 20A-betingsten fan 'e direkte ferliking fan de twa golffoarmen, it is dúdlik dat doe't ton = 3us, de oscilloskoop hat west net by steat om te hâlden De amplitude fan dizze hege frekwinsje oscillation.Dit bewiist ek dat de hege-frekwinsje oscillaasje fan de lading hjoeddeistige oer nul punt yn hege-power apparaat applikaasjes en de FWD koarte-time reverse herstel proses binne nau besibbe.
Nei it besjen fan 'e yntuïtive golffoarm, brûk de eigentlike gegevens om dit proses fierder te kwantifisearjen en te fergelykjen.dv / dt en di / dt fan 'e diode fariearje mei toff, en de lytser de FWD conduction tiid, de flugger syn omkearde skaaimerken wurde.Wannear't de hegere de VR oan beide úteinen fan 'e FWD, as de diode conduction pols wurdt smeller, syn diode reverse recovery snelheid sil wurde fersneld, spesifyk sjogge nei de gegevens yn ton = 3us betingsten.
VR = 1200V wannear.
dv/dt=44.3kV/us;di/dt=14kA/us.
Op VR = 900V.
dv/dt=32.1kV/us;di/dt=12.9kA/us.
Mei it each op ton = 3us, de golffoarm hege-frekwinsje oscillaasje is yntinsiver, en bûten it diode feilige wurkgebiet, de op-tiid moat net minder dan 3us út de diode FWD eachpunt.
Yn 'e spesifikaasje fan hege spanning 3.3kV IGBT hjirboppe, is de FWD foarútliedingtiid ton dúdlik definiearre en fereaske, nimme 2400A / 3.3kV HE3 as foarbyld, de minimale diode conduction tiid fan 10us is dúdlik jûn as limyt, dat is benammen omdat it systeem circuit stray inductance yn hege-power applikaasjes is relatyf grut, de switching tiid is relatyf lang, en de transient yn it proses fan apparaat iepening It is maklik om te boppe it maksimum tastiene diode macht konsumpsje PRQM.
Fan 'e eigentlike testgolffoarmen en resultaten fan' e module, sjoch nei de grafiken en praat oer guon basis gearfettings.
1. de ynfloed fan puls breedte ton op IGBT útsette lytse stroom (oer 1/10 * Ic) is lyts en kin eins wurde negearre.
2. de IGBT hat in beskate ôfhinklikheid fan puls breedte ton doe't it útskeakeljen fan hege stroom, de lytsere de ton de hegere de spanning spike V, en de turn-off hjoeddeistige trailing sil feroarje abrupt en hege frekwinsje oscillation sil foarkomme.
3. De FWD-skaaimerken fersnelle it omkearde herstelproses as de op-tiid koarter wurdt, en de koartere de FWD-op-tiid sil grutte dv / dt en di / dt feroarsaakje, benammen ûnder lege aktuele betingsten.Derneist wurde IGBT's mei hege spanning in dúdlike minimale diode-ynskeakeltiid tonmin = 10us jûn.
De eigentlike testwaveforms yn it papier hawwe jûn wat referinsje minimale tiid om in rol te spyljen.
Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd. hat sûnt 2010 ferskate lytse pick- en plakmasines produsearre en eksportearre. Profitearje fan ús eigen rike erfarne R & D, goed oplaat produksje, NeoDen wint grutte reputaasje fan 'e wrâldwide klanten.
Mei wrâldwide oanwêzigens yn mear as 130 lannen meitsje de treflike prestaasjes, hege krektens en betrouberens fan NeoDen PNP-masines se perfekt foar R&D, profesjonele prototyping en lytse oant middelgrutte batchproduksje.Wy leverje profesjonele oplossing fan ien-stop SMT-apparatuer.
Taheakje:No.18, Tianzihu Avenue, Tianzihu Town, Anji County, Huzhou City, Zhejiang Province, Sina
Tillefoan:86-571-26266266
Post tiid: mei-24-2022