Mikrosekundda nima sodir bo'ladi, IGBT o'chadi

Har safar birIGBTo'chadi, juda kichik vaqt oralig'ida zo'ravonlik sodir bo'ladi.

CRE snubber kondensatori bilan va CRE snubber kondensatorisiz IGBT o'chirish tezligini ko'rsatadigan kuchlanish to'lqin shaklini taqqoslash

Qurilmadan oqib o'tadigan tok uzilib qoladi. Zanjirning adashgan induktivligida saqlanadigan energiya hech qayerga ketmaydi. U kuchlanishning keskin ko'tarilishi sifatida chiqariladi. Agar hech narsa bu keskinlikni yutmasa, u IGBT nominal kuchlanishidan oshib ketishi va qurilmaga zarar yetkazishi mumkin.

Bu snubber kondensatorining hal qilish uchun mo'ljallangan aynan shu muammo. Va buni to'g'ri tushunishga arziydi, chunki yaxshi snubber kondensator va o'rtacha kondensator o'rtasidagi farq qurilmaning ishdan chiqishida birinchi kunida emas, balki oylar yoki yillar davomida namoyon bo'ladi.

Snubber kondensatorining ishi

A snubber kondensatorkommutatsiya qurilmasi bo'ylab joylashgan va chiqarilgan energiyani xavfsiz joyga beradi.

IGBT o'chirilganda, kondensator vaqtinchalik tokni yutadi va qurilma bo'ylab kuchlanishning qanchalik tez ko'tarilishini (dv/dt) cheklaydi. Bu bitta funksiya bir vaqtning o'zida uchta narsani bajaradi: u kuchlanishning keskin o'sishini bostiradi, kommutatsiya yo'qotishlarini kamaytiradi va zanjirning qolgan qismiga stress keltiradigan keskin tok va kuchlanish o'zgarishlarini yumshatadi.

Buning yaxshi ishlashi uchun ikkita elektr xususiyati boshqa narsalardan muhimroq: past ekvivalent ketma-ket qarshilik (ESR) va past ekvivalent ketma-ket induktivlik (ESL). Yuqori ESR yoki ESL kondensatorning javobini sekinlashtiradi va tez o'tish davrini qanchalik samarali ravishda qisqartirishi mumkinligini cheklaydi. Shu sababli ham metalllashtirilgan polipropilen plyonka ko'pgina snubber ilovalari uchun tanlangan material hisoblanadi. U past ESR/ESLni o'z-o'zini tiklovchi dielektrik bilan birlashtiradi, shuning uchun kondensator takroriy kuchlanishdan keyin ham ishonchli ishlashni davom ettiradi.

IchkaridaSMJ-PCRE ning Plastik Box IGBT Snubber Kondensatori

CRE ning SMJ-P kondensatori IGBT himoyasi uchun maxsus ishlab chiqilgan plastik quti shaklidagi snubber kondensator bo'lib, uni IGBT moduliga to'g'ridan-to'g'ri o'rnatish uchun qalay bilan qoplangan mis simlar bilan jihozlangan.

CRE SMJ-P plastik quti IGBT snubber kondensatori, qalay bilan qoplangan mis simlar bilan

Asosiy texnik parametrlar:

Konstruksiyaning o'zi elektr ishlashi bilan bir xil mantiq asosida qurilgan. Plastik korpus qatron bilan muhrlangan, bu esa o'rashni namlik va mexanik kuchlanishdan himoya qiladi. Ham eksenel, ham radial sim konfiguratsiyalari mavjud, shuning uchun bir xil kondensator oilasi har safar maxsus qayta loyihalashsiz turli modul sxemalariga mos kelishi mumkin.

Ko'pgina maqolalarni o'tkazib yuboring: Qo'rg'oshin geometriyasi sig'im kabi muhimdir

Ko'pchiliksnubber kondensatorTarkib "polipropilen plyonkadan foydalaning, u o'z-o'zidan tiklanadi" deganda to'xtaydi. Bu to'g'ri, lekin bu muhandislik hikoyasining faqat yarmi va ma'lum bir qismning ma'lum bir sxemada ishlashini aniqlamaydigan yarmi.

Qolgan yarmi esa halqa induktivligidir. Agar kondensatorning o'z-o'zini induktivligi yuqori bo'lib qolsa, sig'im qiymatining o'zi past kuchlanishning oshishini kafolatlamaydi, chunki terminallar va ichki ulanishlar orasidagi halqada qolgan induktivlikning o'zi kuchlanishning oshishini yoki o'tish davrini keltirib chiqarish uchun javobgardir. Boshqacha qilib aytganda, uzun va ingichka simlarga ega yuqori sig'imli qism qisqa va keng terminallarga ega kichikroq qismdan pastroq ishlashi mumkin.

Uzoq simli va to'g'ridan-to'g'ri o'rnatiladigan snubber kondensator terminallari orasidagi halqa induktivligini taqqoslaydigan diagramma

Shu sababli o'rnatish usuli ma'lumotlar varag'ida ko'rinadiganidan ko'ra muhimroqdir. IGBT moduliga to'g'ridan-to'g'ri vidalanishi mumkin bo'lgan keng, yassi terminallarga ega kondensatorlar uzun simlar orqali ulangan qismlarga qaraganda pastroq o'z-o'zidan induktivlikka erishadi. SMJ-P ning qalay bilan qoplangan mis qo'shimcha simlari va eksenel yoki radial konfiguratsiyani tanlash aynan shu sababga ko'ra mavjud: ulanish yo'lini qisqa tutish va nominal sig'im aslida belgilangan dv/dt himoyasini ta'minlashi uchun.

O'z-o'zini tiklash xususiyati alohida ahamiyatga ega. Mahalliy dielektrik parchalanishni boshdan kechiradigan metalllashtirilgan polipropilen plyonka bu nosozlikni to'liq ishdan chiqish o'rniga mikrosekundlarda ajratib oladi, shuning uchun plyonka keramik yoki elektrolitik alternativalar o'rniga ushbu qo'llanilish uchun standart dielektrik bo'lib qolmoqda. Ammo o'z-o'zini tiklash va past pastadirli induktivlik ikki xil muhandislik muammosidir va snubber kondensator ikkalasini ham to'g'ri ishlashi kerak.

CRE ning kengroq Snubber kondensatorlari qatorida SMJ-P

TheSMJ-P plastik quti formatiCRE IGBT va GTO snubber himoyasi uchun taklif qiladigan bir nechta sim va korpus konfiguratsiyalaridan biridir. O'rnatish maydoni, sim yo'nalishi va issiqlik talablariga qarab, CRE shuningdek, bir xil metalllashtirilgan polipropilen plyonka texnologiyasi asosida qurilgan va bir xil ESR/ESL ishlash standartlariga muvofiq ishlab chiqilgan eksenel-sim va Mylar-lenta variantlarini ham ishlab chiqaradi. Bu shuni anglatadiki, dizayn guruhi asosiy dielektrik tizimni noldan qayta malakalashtirmasdan, maket rivojlanib borishi bilan formatlar o'rtasida harakatlanishi mumkin.

Muhandislar Snubber kondensator tanlovini qanday tekshirishadi

Ma'lumotlar varag'idagi sig'im va kuchlanish nominal qiymati snubber kondensatorining ma'lum bir sxemada ishlashini tasdiqlash uchun yetarli emas. SEMIKRON tomonidan IGBT dastur eslatmalarida hujjatlashtirilgan standart tekshirish usuli, snubber kondensator bilan va snubber kondensatorsiz o'chirilganda haqiqiy kollektor-emitter kuchlanish to'lqin shaklini o'lchash va eng yomon sharoitlarda cho'qqining IGBT nominal blokirovka kuchlanishi ichida qolishini tasdiqlashdir. O'chirilgandan so'ng, tok snubber kondensatoriga o'tadi, bu esa kommutatsiya momentida tok cho'qqisini hosil qiladi, so'ngra snubber kondensator va doimiy tok o'rtasida susaytirilgan tebranish paydo bo'ladi, tebranish chastotasi shina chizig'ining parazit induktivligi va snubber kondensatorining qiymati bilan belgilanadi.

Qo'rg'oshin geometriyasi va to'g'ridan-to'g'ri o'rnatiladigan terminal uskunasiga keyingi o'ylash o'rniga asosiy dizayn o'zgaruvchisi sifatida urg'u berish keng tarqalgan quvvat elektronikasi dizayn adabiyotlarida, jumladan, Cornell Dubilier tomonidan nashr etilgan Rudy Severnsning noaniq dizayn ma'lumotnomasida aks etadi. Asosiy fizika shuningdek, SMJ-P tomonidan ishlab chiqilgan quvvat elektronikasi uchun kondensatorlarni boshqaradigan xalqaro standart bo'lgan IEC 61071 da rasmiylashtirilgan. Ushbu manbalarning barchasidagi nuqta izchil:Maqsad shunchaki texnik xususiyatlar varag'idagi sig'im qiymati emas, balki o'chirilganda eng yuqori kuchlanishning o'lchangan, takrorlanadigan kamayishidir.

SMJ-P kondensatorlari qayerda ishlatiladi

DC avtobus relslari bo'ylab ulangan snubber kondensator C3 bilan yarim ko'prikli IGBT elektron sxemasi.

Snubber kondensatorlari nish komponenti emas. Ular quvvatni o'zgartirish moslamasi o'zining o'zgartirish ta'siridan himoyaga muhtoj bo'lgan har qanday joyda paydo bo'ladi:

• Invertorlar va motor drayverlari, bu yerda IGBTlar uzluksiz almashinadi va doimiy dv/dt himoyasini talab qiladi

•Elektr transport vositalarining elektr elektronikasi, bu yerda kommutatsiya samaradorligi va komponentlarning uzoq umr ko'rishi diapazon va ishonchlilikka bevosita ta'sir qiladi

•Qayta tiklanadigan energiya tizimlari, shu jumladan quyosh invertorlari, bu yerda kuchlanishning keskin oshishini bostirish yuqori quvvatli kommutatsiya moslamalarini o'nlab yillar davomida ishlashi davomida himoya qiladi

•Rektifikatorlar,SVClarva lokomotiv quvvat manbalari, bu yerda yuqori impulsli tok va talabchan ish sikllari ESR va ESL ishlashini ayniqsa muhim qiladi

Ushbu ilovalarning barchasida umumiy jihat bir xil: kommutatsiya qurilmalari o'tish vaqtlarini yaratadi va biror narsa ularni tizimning ishlash muddati davomida sikldan keyin toza ravishda yutishi kerak.

Nima uchun material va ishlab chiqarish tanlovlari vaqt o'tishi bilan murakkablashadi

Ma'lumotlar varag'ida snubber kondensatorining ishi oddiy ko'rinadi. Amalda, unumdorlik tizim yillar davomida ishlamaguncha ko'rinmaydigan tafsilotlarga bog'liq: dielektrik kuchlanishdan keyin o'zini qanchalik izchil tiklaydi, ESR va ESL ishlab chiqarish partiyasida qanchalik qattiq boshqariladi va izolyatsiya qarshiligi faqat xona haroratida emas, balki to'liq harorat oralig'ida saqlanib qoladimi.

Shu sababli CRE SMJ-P o'zining 100 000 soatlik umr ko'rish davomiyligini umumiy raqam sifatida emas, balki ma'lum bir issiq nuqta harorati holatiga (≤85°C) bog'laydi va shuning uchun izolyatsiya qarshiligi bitta umumiy ko'rsatkich sifatida emas, balki sig'im diapazoni bilan alohida belgilanadi. Bu shunchaki marketing da'vosi emas, balki dizaynni tasdiqlovchi muhandis uchun muhim bo'lgan xususiyatlardir.

Tez-tez so'raladigan savollar: IGBT Snubber kondensatorini tanlash

Q1：Nima?IGBT snubber kondensatoriuchun ishlatiladi? 

IGBT snubber kondensatori IGBT o'chirilganda hosil bo'ladigan kuchlanishning keskin oshishini bostiradi va qurilmani nominal blokirovka kuchlanishidan oshib ketishidan himoya qiladi. CRE ning SMJ-P metalllashtirilgan polipropilen plyonkali kondensatori shu maqsadda ishlab chiqilgan bo'lib, nominal kuchlanish diapazoni 700V DC dan 3000V DC gacha.

Q2：To'g'ri snubber kondensator ishlab chiqaruvchisini qanday tanlash mumkin? 

Past ESR/ESL plyonkali kondensatorlarni, tan olingan sertifikatlarni (IEC 61071, UL94V-0) va maxsus sig'im yoki kuchlanish variantlarini taklif qiluvchi ishlab chiqaruvchini qidiring.CREDC-Link ni yetkazib beruvchi plyonkali kondensator ishlab chiqaruvchisi,IGBT snubberiva elektr elektronikasi, qayta tiklanadigan energiya va temir yo'l tranziti uchun EMC-filtrli kondensatorlar, ham eksenel, ham radial sim konfiguratsiyalari mavjud.

Q3：Polipropilen plyonkali kondensatorni boshqa snubber kondensator turlaridan nimasi yaxshiroq? 

Metalllangan polipropilen plyonka past ESR/ESL, o'z-o'zini tiklovchi dielektrik xususiyatlar va keng harorat oralig'ida barqaror ishlashni ta'minlaydi, bu esa uni elektrolitik yoki keramik alternativalar bilan solishtirganda snubber ilovalari uchun standart dielektrikga aylantiradi. CRE ning SMJ-P -40°C dan +85°C gacha ishlaydi va 100 000 soatlik ishlash muddati bilan baholanadi.

SMJ-P uchun to'liq texnik hujjatlar bu yerda mavjud: https://www.crecapacitors.com/IGBT-GTO-Snubber-Capacitors-pl47325307.html

Manbalar:

1. YANGI ENERGIYA YARATISH, “Plastik quti IGBT Snubber kondensator SMJ-P"Mahsulot ma'lumotlari jadvali. (https://www.crecapacitors.com/IGBT-GTO-Snubber-Capacitors-pl47325307.html)

2. Semikron Danfoss, “IGBT choʻqqi kuchlanishini oʻlchash va Snubber kondensatorining spetsifikatsiyasi”, Ilova eslatmasi AN 07-006.

(https://assets.danfoss.com/documents/latest/444044/AB501644922487en-000201.pdf)

3. Severns, Rudy. “Elektr zanjirlari uchun snubberlarni loyihalash.” Cornell Dubilier ilovasi uchun eslatma. (https://www.cde.com/resources/technical-papers/design.pdf)

Texnik xususiyatlar yozish paytida e'lon qilingan ma'lumotlarni aks ettiradi. O'quvchilar yakuniy dizayndan foydalanishdan oldin joriy reytinglarni ishlab chiqaruvchining so'nggi ma'lumotlar varag'i bilan taqqoslashlari kerak.