IGBT குறுகிய துடிப்பு நிகழ்வு விளக்கப்பட்டது

குறுகிய துடிப்பு நிகழ்வு என்றால் என்ன

ஒரு வகையான பவர் ஸ்விட்ச் என, IGBT க்கு கேட் லெவல் சிக்னலில் இருந்து சாதனத்தை மாற்றும் செயல்முறைக்கு ஒரு குறிப்பிட்ட எதிர்வினை நேரம் தேவைப்படுகிறது, கேட் மாறுவதற்கு வாழ்க்கையில் மிக வேகமாக கையை அழுத்துவது போல், மிகக் குறுகிய திறப்பு துடிப்பு மிக அதிகமாக இருக்கலாம். மின்னழுத்த கூர்முனை அல்லது அதிக அதிர்வெண் அலைவு சிக்கல்கள்.IGBT உயர் அதிர்வெண் PWM பண்பேற்றப்பட்ட சமிக்ஞைகளால் இயக்கப்படுவதால், இந்த நிகழ்வு அவ்வப்போது உதவியற்ற முறையில் நிகழ்கிறது.சிறிய கடமை சுழற்சி, குறுகிய பருப்புகளை வெளியிடுவது எளிதாகும், மேலும் IGBT எதிர்ப்பு இணை புதுப்பித்தல் டையோடு FWD இன் தலைகீழ் மீட்பு பண்புகள் கடின மாறுதல் புதுப்பித்தலின் போது வேகமாக மாறும்.1700V/1000A IGBT4 E4க்கு, சந்திப்பு வெப்பநிலை Tvj.op = 150 ℃ இல் உள்ள விவரக்குறிப்பு, மாறுதல் நேரம் tdon = 0.6us, tr = 0.12us மற்றும் tdoff = 1.3us, tf = 0.59us, குறுகிய துடிப்பு அகலம் குறைவாக இருக்க முடியாது விவரக்குறிப்பு மாறுதல் நேரத்தின் கூட்டுத்தொகையை விட.நடைமுறையில், ஒளிமின்னழுத்தம் மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பு போன்ற பல்வேறு சுமை பண்புகள் காரணமாக + / – 1 இன் ஆற்றல் காரணி அதிகமாக இருக்கும் போது, ​​குறுகிய துடிப்பு தற்போதைய பூஜ்ஜிய புள்ளிக்கு அருகில் தோன்றும், ரியாக்டிவ் பவர் ஜெனரேட்டர் SVG, செயலில் உள்ள வடிகட்டி APF சக்தி காரணி 0, குறுகிய துடிப்பு அதிகபட்ச சுமை மின்னோட்டத்திற்கு அருகில் தோன்றும், பூஜ்ஜிய புள்ளிக்கு அருகில் மின்னோட்டத்தின் உண்மையான பயன்பாடு வெளியீட்டு அலைவடிவத்தின் உயர் அதிர்வெண் அலைவுகளில் தோன்றும், EMI சிக்கல்கள் ஏற்படுகின்றன.

காரணத்தின் குறுகிய துடிப்பு நிகழ்வு

செமிகண்டக்டர் அடிப்படைகளில் இருந்து, குறுகிய துடிப்பு நிகழ்வுக்கான முக்கிய காரணம் IGBT அல்லது FWD ஆனது, IGBT அல்லது டையோடு சிப்பை நிறுத்தும்போது, ​​கேரியர் முழுவதுமாக கேரியருடன் ஒப்பிடும்போது, ​​கேரியர்களால் நிரப்பப்படாமல், உடனடியாக இயக்கத் தொடங்கியதே ஆகும். பணிநிறுத்தத்திற்குப் பிறகு நிரப்பப்பட்டால், di / dt அதிகரிக்கலாம்.அதற்கேற்ற உயர் IGBT டர்ன்-ஆஃப் ஓவர்வோல்டேஜ் கம்யூட்டேஷன் ஸ்ட்ரே இண்டக்டன்ஸின் கீழ் உருவாக்கப்படும், இது டையோடு ரிவர்ஸ் ரெக்கவரி மின்னோட்டத்தில் திடீர் மாற்றத்தையும் ஏற்படுத்தலாம், இதனால் ஸ்னாப்-ஆஃப் நிகழ்வாகும்.இருப்பினும், இந்த நிகழ்வு IGBT மற்றும் FWD சிப் தொழில்நுட்பம், சாதன மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டத்துடன் நெருக்கமாக தொடர்புடையது.

முதலில், நாம் கிளாசிக் இரட்டை துடிப்பு திட்டத்திலிருந்து தொடங்க வேண்டும், பின்வரும் படம் IGBT கேட் டிரைவ் மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம் மற்றும் மின்னழுத்தத்தின் மாறுதல் தர்க்கத்தைக் காட்டுகிறது.IGBT இன் ஓட்டுநர் தர்க்கத்திலிருந்து, இது குறுகிய துடிப்பு ஆஃப் டைம் டாஃப் என பிரிக்கப்படலாம், இது உண்மையில் டையோடு FWD இன் நேர்மறை கடத்தல் நேர டன் உடன் ஒத்துள்ளது, இது ரிவர்ஸ் மீட்சி உச்ச மின்னோட்டம் மற்றும் புள்ளி A போன்ற மீட்பு வேகத்தில் பெரும் செல்வாக்கைக் கொண்டுள்ளது. படத்தில், தலைகீழ் மீட்டெடுப்பின் அதிகபட்ச உச்ச சக்தி FWD SOA இன் வரம்பை மீறக்கூடாது;மற்றும் குறுகிய துடிப்பு டர்ன்-ஆன் டைம் டன், இது படத்தில் உள்ள புள்ளி B, முக்கியமாக IGBT டர்ன்-ஆஃப் வோல்டேஜ் ஸ்பைக்குகள் மற்றும் தற்போதைய டிரேலிங் அலைவுகள் போன்ற IGBT டர்ன்-ஆஃப் செயல்முறையில் ஒப்பீட்டளவில் பெரிய தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது.

ஆனால் மிகவும் குறுகிய துடிப்பு சாதனத்தை டர்ன்-ஆன்-ஆஃப் செய்வது என்ன சிக்கல்களை ஏற்படுத்தும்?நடைமுறையில், நியாயமான குறைந்தபட்ச துடிப்பு அகல வரம்பு என்ன?கோட்பாடுகள் மற்றும் சூத்திரங்களைக் கொண்டு நேரடியாகக் கணக்கிடுவதற்கான உலகளாவிய சூத்திரங்களைப் பெறுவது கடினம், கோட்பாட்டு பகுப்பாய்வு மற்றும் ஆராய்ச்சி ஆகியவை ஒப்பீட்டளவில் சிறியவை.உண்மையான சோதனை அலைவடிவம் மற்றும் முடிவுகளிலிருந்து, பேசுவதற்கான வரைபடத்தைப் பார்க்கவும், பயன்பாட்டின் பண்புகள் மற்றும் பொதுவான தன்மைகளின் பகுப்பாய்வு மற்றும் சுருக்கம், இந்த நிகழ்வைப் புரிந்துகொள்ள உங்களுக்கு உதவுவதற்கும், பின்னர் சிக்கல்களைத் தவிர்க்க வடிவமைப்பை மேம்படுத்துவதற்கும் உதவும்.

IGBT குறுகிய பல்ஸ் டர்ன்-ஆன்

IGBT ஒரு செயலில் உள்ள சுவிட்சாக, இந்த நிகழ்வைப் பற்றி பேச வரைபடத்தைப் பார்க்க உண்மையான நிகழ்வுகளைப் பயன்படுத்தி, சில பொருள் உலர் பொருட்களை வைத்திருப்பது மிகவும் உறுதியானது.

உயர்-சக்தி தொகுதி IGBT4 PrimePACK™ FF1000R17IE4 ஐ சோதனைப் பொருளாகப் பயன்படுத்துதல், Vce=800V, Ic=500A, Rg=1.7Ω Vge=+/-15V, Ta= ஆகிய நிபந்தனைகளின் கீழ் டன் மாறும்போது சாதனத்தை அணைக்கும் பண்புகள் 25℃, சிவப்பு என்பது சேகரிப்பான் Ic, நீலம் என்பது IGBT Vce இன் இரு முனைகளிலும் உள்ள மின்னழுத்தம், பச்சை என்பது இயக்கி மின்னழுத்தம் Vge.Vge.இந்த மின்னழுத்த ஸ்பைக் Vcep இன் மாற்றத்தைக் காண துடிப்பு டன் 2us இலிருந்து 1.3us ஆகக் குறைகிறது, குறிப்பாக வட்டத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள மாற்றச் செயல்முறையைக் காண பின்வரும் படம் சோதனை அலைவடிவத்தை படிப்படியாகக் காட்சிப்படுத்துகிறது.

டன் தற்போதைய Ic ஐ மாற்றும் போது, ​​Vce பரிமாணத்தில் டன் மூலம் ஏற்படும் பண்புகளில் ஏற்படும் மாற்றத்தைக் காணலாம்.இடது மற்றும் வலது வரைபடங்கள் ஒரே Vce=800V மற்றும் 1000V நிலைகளின் கீழ் வெவ்வேறு மின்னோட்டங்கள் Ic இல் Vce_peak மின்னழுத்த ஸ்பைக்குகளைக் காட்டுகின்றன.அந்தந்த சோதனை முடிவுகளிலிருந்து, சிறிய மின்னோட்டங்களில் Vce_peak மின்னழுத்த ஸ்பைக்குகளில் டன் ஒப்பீட்டளவில் சிறிய விளைவைக் கொண்டுள்ளது;டர்ன்-ஆஃப் மின்னோட்டம் அதிகரிக்கும் போது, ​​குறுகிய துடிப்பு டர்ன்-ஆஃப் மின்னோட்டத்தில் திடீர் மாற்றங்களுக்கு ஆளாகிறது மற்றும் பின்னர் உயர் மின்னழுத்த ஸ்பைக்குகளை ஏற்படுத்துகிறது.ஒப்பிடுவதற்கு இடது மற்றும் வலது வரைபடங்களை ஆயத்தொகுப்புகளாக எடுத்துக் கொண்டால், Vce மற்றும் தற்போதைய Ic அதிகமாக இருக்கும் போது டன் பணிநிறுத்தம் செயல்பாட்டில் அதிக தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது, மேலும் திடீர் மின்னோட்ட மாற்றம் ஏற்பட வாய்ப்புகள் அதிகம்.சோதனையில் இருந்து இந்த உதாரணம் FF1000R17IE4 ஐப் பார்க்க, குறைந்தபட்ச துடிப்பு டன் மிகவும் நியாயமான நேரம் 3us க்கு குறையாது.

இந்த சிக்கலில் அதிக மின்னோட்டம் மற்றும் குறைந்த மின்னோட்டம் தொகுதிகளின் செயல்திறனுக்கும் வித்தியாசம் உள்ளதா?FF450R12ME3 நடுத்தர சக்தி தொகுதியை உதாரணமாக எடுத்துக் கொள்ளுங்கள், வெவ்வேறு சோதனை மின்னோட்டங்கள் Ic க்கு டன் மாறும்போது மின்னழுத்த ஓவர்ஷூட்டை பின்வரும் படம் காட்டுகிறது.

இதே போன்ற முடிவுகள், 1/10*Icக்குக் கீழே குறைந்த மின்னோட்ட நிலைகளில் டர்ன்-ஆஃப் வோல்டேஜ் ஓவர்ஷூட் மீது டன் விளைவு மிகக் குறைவு.மின்னோட்டமானது 450A இன் மதிப்பிடப்பட்ட மின்னோட்டத்திற்கு அல்லது 900A இன் 2*Ic மின்னோட்டத்திற்கு அதிகரிக்கப்பட்டால், டன் அகலத்துடன் கூடிய மின்னழுத்தம் மிகைப்படுத்தல் மிகவும் தெளிவாகத் தெரியும்.தீவிர நிலைமைகளின் கீழ் இயக்க நிலைமைகளின் சிறப்பியல்புகளின் செயல்திறனைச் சோதிக்க, 1350A இன் மதிப்பிடப்பட்ட மின்னோட்டத்தை விட 3 மடங்கு, மின்னழுத்த ஸ்பைக்குகள் தடுப்பு மின்னழுத்தத்தை தாண்டிவிட்டன, ஒரு குறிப்பிட்ட மின்னழுத்த மட்டத்தில், டன் அகலத்தைப் பொருட்படுத்தாமல் சிப்பில் உட்பொதிக்கப்படுகின்றன. .

Vce=700V மற்றும் Ic=900A இல் டன்=1us மற்றும் 20us ஆகியவற்றின் ஒப்பீட்டு சோதனை அலைவடிவங்களை பின்வரும் படம் காட்டுகிறது.உண்மையான சோதனையிலிருந்து, டன்=1us இல் உள்ள தொகுதியின் துடிப்பு அகலம் ஊசலாடத் தொடங்கியது, மேலும் மின்னழுத்த ஸ்பைக் Vcep டன்=20us ஐ விட 80V அதிகமாக உள்ளது.எனவே, குறைந்தபட்ச துடிப்பு நேரம் 1us ஐ விட குறைவாக இருக்கக்கூடாது என்று பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.

FWD குறுகிய துடிப்பு டர்ன்-ஆன்

அரை-பிரிட்ஜ் சர்க்யூட்டில், IGBT டர்ன்-ஆஃப் பல்ஸ் டாஃப் FWD டர்ன்-ஆன் டைம் டன் உடன் ஒத்துள்ளது.FWD டர்ன்-ஆன் நேரம் 2us க்கும் குறைவாக இருக்கும்போது, ​​FWD தலைகீழ் மின்னோட்டம் 450A என மதிப்பிடப்பட்ட மின்னோட்டத்தில் அதிகரிக்கும் என்பதை கீழே உள்ள படம் காட்டுகிறது.டாஃப் 2us ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​உச்ச FWD தலைகீழ் மீட்பு மின்னோட்டம் அடிப்படையில் மாறாமல் இருக்கும்.

IGBT5 PrimePACK™3 + FF1800R17IP5 உயர்-சக்தி டையோட்களின் சிறப்பியல்புகளைக் கவனிக்க, குறிப்பாக டன் மாற்றங்களுடன் குறைந்த-தற்போதைய நிலைமைகளின் கீழ், பின்வரும் வரிசை VR = 900V, 1200V நிலைகளை, சிறிய மின்னோட்டத்தில் IF = 20A நேரடி ஒப்பீட்டில் காட்டுகிறது. இரண்டு அலைவடிவங்களில், டன் = 3us ஆக இருக்கும் போது, ​​அலைக்காட்டியால் இந்த உயர் அதிர்வெண் அலைவுகளின் வீச்சைப் பிடிக்க முடியவில்லை என்பது தெளிவாகிறது.உயர்-பவர் சாதனப் பயன்பாடுகளில் பூஜ்ஜியப் புள்ளியில் சுமை மின்னோட்டத்தின் உயர் அதிர்வெண் அலைவு மற்றும் FWD குறுகிய கால தலைகீழ் மீட்பு செயல்முறை ஆகியவை நெருங்கிய தொடர்புடையவை என்பதை இது நிரூபிக்கிறது.

உள்ளுணர்வு அலைவடிவத்தைப் பார்த்த பிறகு, இந்த செயல்முறையை மேலும் அளவிடுவதற்கும் ஒப்பிடுவதற்கும் உண்மையான தரவைப் பயன்படுத்தவும்.டயோடின் dv/dt மற்றும் di/dt ஆகியவை டாஃப் உடன் மாறுபடும், மேலும் சிறிய FWD கடத்தும் நேரம், அதன் தலைகீழ் பண்புகள் வேகமாக மாறும்.FWD இன் இரு முனைகளிலும் VR அதிகமாகும் போது, ​​டையோடு கடத்தும் துடிப்பு குறுகும்போது, ​​அதன் டையோடு ரிவர்ஸ் மீட்பு வேகம் துரிதப்படுத்தப்படும், குறிப்பாக டன் = 3us நிலைமைகளில் உள்ள தரவைப் பார்க்கிறது.

VR = 1200V எப்போது.

dv/dt=44.3kV/us;di/dt=14kA/us.

VR=900V இல்.

dv/dt=32.1kV/us;di/dt=12.9kA/us.

டன்=3us இன் பார்வையில், அலைவடிவ உயர் அதிர்வெண் அலைவு மிகவும் தீவிரமானது, மேலும் டையோடு பாதுகாப்பான வேலை செய்யும் பகுதிக்கு அப்பால், டையோடு FWD பார்வையில் இருந்து நேரமானது 3usக்கு குறைவாக இருக்கக்கூடாது.

மேலே உள்ள உயர் மின்னழுத்த 3.3kV IGBT இன் விவரக்குறிப்பில், FWD முன்னோக்கி கடத்தல் நேர டன் தெளிவாக வரையறுக்கப்பட்டு தேவைப்படுகிறது, உதாரணமாக 2400A/3.3kV HE3ஐ எடுத்துக் கொண்டால், 10us இன் குறைந்தபட்ச டையோடு கடத்தும் நேரம் தெளிவாக வரம்பாகக் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது, இது முக்கியமாக உயர்-பவர் பயன்பாடுகளில் சிஸ்டம் சர்க்யூட் ஸ்ட்ரே இண்டக்டன்ஸ் ஒப்பீட்டளவில் பெரியது, மாறுதல் நேரம் ஒப்பீட்டளவில் நீண்டது மற்றும் சாதனத்தைத் திறக்கும் செயல்பாட்டில் நிலையற்றது அதிகபட்ச அனுமதிக்கக்கூடிய டையோடு மின் நுகர்வு PRQM ஐ மீறுவது எளிது.

உண்மையான சோதனை அலைவடிவங்கள் மற்றும் தொகுதியின் முடிவுகளிலிருந்து, வரைபடங்களைப் பார்த்து சில அடிப்படை சுருக்கங்களைப் பற்றி பேசவும்.

1. சிறிய மின்னோட்டத்தை (சுமார் 1/10*Ic) அணைக்க IGBT இல் துடிப்பு அகல டன் தாக்கம் சிறியது மற்றும் உண்மையில் புறக்கணிக்கப்படலாம்.

2. IGBT ஆனது உயர் மின்னோட்டத்தை அணைக்கும்போது துடிப்பு அகல டன் மீது ஒரு குறிப்பிட்ட சார்பு உள்ளது, சிறிய டன் அதிக மின்னழுத்த ஸ்பைக் V, மற்றும் டர்ன்-ஆஃப் தற்போதைய ட்ரெயிலிங் திடீரென மாறும் மற்றும் அதிக அதிர்வெண் அலைவு ஏற்படும்.

3. FWD குணாதிசயங்கள் ஆன்-டைம் குறைவதால் தலைகீழ் மீட்டெடுப்பு செயல்முறையை துரிதப்படுத்துகிறது, மேலும் FWD ஆன்-டைம் குறைவாக இருந்தால் பெரிய dv/dt மற்றும் di/dt ஆகியவற்றை ஏற்படுத்தும், குறிப்பாக குறைந்த தற்போதைய நிலைமைகளின் கீழ்.கூடுதலாக, உயர் மின்னழுத்த IGBT களுக்கு தெளிவான குறைந்தபட்ச டையோடு டர்ன்-ஆன் நேரம் tonmin=10us வழங்கப்படுகிறது.

தாளில் உள்ள உண்மையான சோதனை அலைவடிவங்கள் ஒரு பாத்திரத்தை வகிக்க சில குறிப்பு குறைந்தபட்ச நேரத்தை வழங்கியுள்ளன.

Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd. 2010 ஆம் ஆண்டு முதல் பல்வேறு சிறிய தேர்வு மற்றும் இட இயந்திரங்களை உற்பத்தி செய்து ஏற்றுமதி செய்து வருகிறது. எங்களின் சொந்த அனுபவமிக்க R&D, நன்கு பயிற்சி பெற்ற உற்பத்தியைப் பயன்படுத்தி, நியோடென் உலகளாவிய வாடிக்கையாளர்களிடமிருந்து பெரும் நற்பெயரைப் பெறுகிறது.

130 க்கும் மேற்பட்ட நாடுகளில் உலகளாவிய இருப்புடன், NeoDen PNP இயந்திரங்களின் சிறந்த செயல்திறன், உயர் துல்லியம் மற்றும் நம்பகத்தன்மை ஆகியவை R&D, தொழில்முறை முன்மாதிரி மற்றும் சிறிய முதல் நடுத்தரத் தொகுதி உற்பத்திக்கு அவற்றைச் சிறந்ததாக்குகின்றன.ஒரு நிறுத்த SMT உபகரணங்களின் தொழில்முறை தீர்வை நாங்கள் வழங்குகிறோம்.

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

தொலைபேசி:86-571-26266266