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MYPTJ高壓礦用橡套電纜
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品質(zhì)決定未來
高純度銅
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許多產(chǎn)品的IGBT用于轉(zhuǎn)換能量,包括逆變器,伺服器,電動汽車,公共汽車和卡車,火車,醫(yī)療設(shè)備(X射線和MRI設(shè)備),空調(diào)和專業(yè)的音頻系統(tǒng)。

些產(chǎn)品被稱為“高功率”應(yīng)用,因此它們不像是耗能產(chǎn)品而是電子產(chǎn)品,并且其靈敏度較低。是,產(chǎn)品中存在不同的故障機制。

果在系統(tǒng)設(shè)計和運行期間未正確保護IGBT,則這些故障機制將損壞IGBT。所有設(shè)備一樣,操作條件-溫度,熱沖擊,熱能和電能循環(huán)以及振動-可能會引起故障。電放電也會導(dǎo)致故障,但是我們通??吹降拇蠖鄶?shù)故障是由于處理不當引起的。因可能是IGBT和門驅(qū)動器是由其他人安裝的,而不是由電子設(shè)備人員安裝的。了使IGBT不具有上述缺陷,必須遵循安裝說明,并確保設(shè)備在規(guī)定的工作條件下大量工作。一個潛在的故障原因是過電流。管對此問題有一個完整的解決方案,但在交流輸出端測量電流傳感器也可用于實現(xiàn)簡單且廉價的解決方案。果,大多數(shù)客戶都不愿為額外的保護付費。他主要故障機制包括短路,高電流浪涌率,高電壓浪涌率以及發(fā)射極柵極和發(fā)射極集電極之間的過大電壓。業(yè)界必須專注于防止此類故障,尤其是當功率接近10 kW或更高且系統(tǒng)昂貴時。此,IGBT驅(qū)動器制造商(例如Power Integrations)已在其產(chǎn)品中安裝了創(chuàng)新且可靠的集成保護機制,以解決上述問題,從而保護IGBT模塊。1顯示了在具有低電感(情況1)和高電感(情況2)的短路情況下IGBT的性能。用具有集成式去飽和保護功能的光耦合器集成電路是檢測短路并在IGBT損壞之前將其熄滅的常用方法。幸的是,這種方法有兩個缺點。先,具有去飽和保護功能的光耦合器集成電路還必須使用高壓二極管,這不僅價格昂貴,而且損耗很大。次,這也可能是更重要的一點。于所需的電子去飽和檢測設(shè)備通常對電磁干擾或VCE電壓尖峰過于敏感,因此可能導(dǎo)致短路故障并導(dǎo)致IGBT意外停止。此,PowerIntegrations采用了另一種方法,該方法包括在IGBT驅(qū)動器中安裝ASIC芯片組,以減少組件數(shù)量和尺寸,同時提高其性能,效率和可擴展性。ASIC芯片組還具有高級檢測和控制功能。了解決短路測量問題,SCALE2芯片組和電阻器組用于動態(tài)測量IGBT的VCE(見圖2)。不僅可以避免由較低的電壓尖峰引起的誤觸發(fā),還可以帶來其他好處。如,與標準二極管檢測方法相比,使用電阻組的方法較便宜,并且不需要耦合電容器。
此,不存在由于使用附加電容器而導(dǎo)致效率降低的問題,并且不會由于高電壓下的上升速率而引起負面影響。外,使用定位銷有助于根據(jù)特定應(yīng)用調(diào)整設(shè)備的靈敏度。SCALE2芯片組還可用于采用先進的先進有源鎖存技術(shù)來解決上述其他IGBT故障模式:高電流上升率,高電壓上升率以及柵極與柵極之間的電壓。射器和集電極發(fā)射器之間的電壓過高。
止期間,基本有源鉗位(請參見圖3中的方框AC)限制IGBT的VCE。旦VCE電壓超過預(yù)定義的閾值,IGBT就會部分點亮。后,
電纜IGBT將保持線性運行,這將降低集電極的電流下降率并限制集電極發(fā)射極的過電壓。用SCALE2技術(shù),可通過飛行員的輔助ASIC獲得鉗位的高級主動反饋(請參見圖3中的AC和AAC框)。旦電壓由于有源鉗位動作而增加,連接至GL的先導(dǎo)截止MOSFET將緩慢失活,這將減少IGBT柵極在COM中循環(huán)的負載。電荷通過截止門的電阻Rgoff。樣可以減少IGBT關(guān)斷時集電極和發(fā)射器之間的過電壓,還可以降低TVS的功率損耗,從而提高效率。SCALE2飛行員還為高電壓的上升速率實現(xiàn)了反饋功能(請參見圖3中的dv / dt框)。的作用是在正常開關(guān)操作期間達到有效的停止過壓極限,而不會引起TVS =晶體管的熱過載。集電極和發(fā)射器之間的電壓增加時,電流將流過電容器,且流向?qū)⑵叫杏赥VS = pole的方向。電流還可以向高級有源鉗位提供能量,因為它在相同的先導(dǎo)端子中流動,但是在從有源鉗位獲得高級返回之前緩慢地流動電流。過這種附加的驅(qū)動方法,可以更加有效地夾緊VCE,并減少TVS損失。果設(shè)置正確,IGBT可以在此模式下連續(xù)運行。此,可以在DC總線的最大雜散電感下切換IGBT模塊,并且不會超過IGBT模塊的安全反向偏置(RBSOA)工作范圍,并且沒有吸收電容。
需的。Power Integrations將鉗位技術(shù)提高到了一個新水平:動態(tài)高級有源鉗位(DA2C)增加了一個額外的TVS =晶體管(請參見圖3中的DA2C框),類似于串聯(lián)使用的高級有源鉗位TVS = 。通IGBT后直到IGBT發(fā)出停止命令約15至20μs,輔助開關(guān)oo被激活。額外的TVS =晶體管短路,以確保有效鉗位。TVS =已添加根管以停止工作)。15-20μs的延遲時間之后,輔助開關(guān)Qo被停用,附加的TVS二極管被激活,并且在IGBT停用期間,直流總線電壓增加到較高的值。意味著在緊急停止后,轉(zhuǎn)換器的電感可以消磁,從而避免了直流母線電壓的短暫升高,如果使用其他方法,則直流母線電壓將不可避免地升高。AAC和D A2C均適用于具有高開關(guān)雜散電感的應(yīng)用。些應(yīng)用需要在IGBT關(guān)斷時進行di / dt控制,以確保IGBT可以在反向偏置的安全工作區(qū)中工作。是對于某些應(yīng)用,例如當它們具有低寄生開關(guān)電感并且IGBT停止的超限落在RBSOA范圍內(nèi)時,軟停止(SSD)是一個更簡單的選擇。停止的優(yōu)點在于,TVS =晶體管對于有源鉗位不是必需的。檢測到短路時,將激活SSD。過限制短路時間和電流斜率,以使瞬時VCE始終小于VCES(IGBT阻斷電壓容量),SSD可以保護IGBT免受損壞。4顯示了SSD的工作原理。
周期P1(綠線)中可以看到VCE去飽和。軌到軌柵極使用先導(dǎo)輸出級技術(shù),VGE(柵極到發(fā)射極,粉紅色線)可以保持穩(wěn)定性。P1之后(約5μs),在tFSSD期間VGE被限制為一個較低的值。tFssD期間,短路電流IC受到限制,并且產(chǎn)生了一個小的過電壓VCE。P3的時間段內(nèi),IGBT柵極仍處于卸載狀態(tài)。電過程即將結(jié)束之前,電網(wǎng)發(fā)射器已連接到COM。留的柵極電荷被去除,短路電流被切斷,并且再次發(fā)生較小的VCE過電壓。路電流檢測和安全停止時間小于10μs。助SCALE-2技術(shù),Power Integrations可以做到這一點。SCALE-2 可以執(zhí)行AA C / DA2C或SSD功能。Power Integrations SCALE2芯片組是本文所述的所有IGBT保護解決方案的核心。可以在控制和監(jiān)視IGBT模塊的性能的同時,將這些功能添加到他的主要培訓任務(wù)中。芯片可以消除其他解決方案實現(xiàn)上述功能所需的許多無源和有源組件。用該芯片組,該產(chǎn)品不僅可以提供更多功能,而且可以提高可靠性并減小尺寸。
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