Mikrosaniyədə nə baş verir və IGBT sönür

Hər dəfə birIGBTsönür, çox kiçik bir zaman pəncərəsində zorakı bir şey baş verir.

CRE snubber kondensatoru ilə və olmadan IGBT-nin söndürmə sıçrayışını göstərən gərginlik dalğa formasının müqayisəsi

Cihazdan axan cərəyan kəsilir. Dövrənin kənar induktivliyində saxlanılan enerjinin gedəcəyi yer yoxdur. Bu enerji gərginlik sıçrayışı kimi yayılır. Əgər heç bir şey bu sıçrayışı udmazsa, bu, IGBT-nin nominal gərginliyini aşaraq cihazı zədələyə bilər.

Bu, snubber kondensatorunun həll etmək üçün qurulduğu dəqiq problemdir. Və bunu düzgün başa düşməyə dəyər, çünki yaxşı bir snubber kondensatoru ilə orta səviyyəli kondensator arasındakı fərq cihazın ilk gündən deyil, aylar və ya illər sonra nasazlıqları kimi özünü göstərir.

Snubber Kondansatörünün İşi

A snubber kondensatorukommutasiya cihazının üzərində yerləşir və buraxılan enerjini təhlükəsiz bir yerə ötürür.

IGBT söndürüldükdə, kondensator keçici cərəyanı udur və cihaz boyunca gərginliyin nə qədər sürətlə artdığını (dv/dt) məhdudlaşdırır. Bu tək funksiya eyni anda üç şeyi edir: gərginlik sıçrayışlarını yatırır, kommutasiya itkilərini azaldır və dövrənin qalan hissəsinə stress verən qəfil cərəyan və gərginlik dəyişikliklərini hamarlayır.

Bunun yaxşı işləməsi üçün iki elektrik xüsusiyyəti hər şeydən daha vacibdir: aşağı ekvivalent ardıcıl müqavimət (ESR) və aşağı ekvivalent ardıcıl induktivlik (ESL). Yüksək ESR və ya ESL kondensatorun reaksiyasını yavaşlatır və sürətli keçidi nə qədər effektiv şəkildə bağlaya biləcəyini məhdudlaşdırır. Metallaşdırılmış polipropilen filmin əksər snubber tətbiqləri üçün seçilən material olmasına da bu səbəbdəndir. Aşağı ESR/ESL-i özünü bərpa edən dielektriklə birləşdirir, buna görə də kondensator təkrarlanan gərginlik gərginliyindən sonra belə etibarlı şəkildə işləməyə davam edir.

İçəridəSMJ-PCRE-nin Plastik Qutusu IGBT Snubber Kondansatörü

CRE-nin SMJ-P, IGBT qorunması üçün xüsusi olaraq hazırlanmış plastik qutulu snubber kondensatorudur və birbaşa IGBT moduluna asanlıqla quraşdırmaq üçün qalay örtüklü mis əlavə naqilləri var.

CRE SMJ-P plastik qutu IGBT snubber kondensatoru, qalay örtüklü mis tellərlə

Əsas texniki parametrlər:

Konstruksiyanın özü elektrik performansı ilə eyni məntiq ətrafında qurulub. Plastik korpus, sarğı nəmdən və mexaniki gərginlikdən qoruyan qatranla möhürlənib. Həm ox, həm də radial naqil konfiqurasiyaları mövcuddur, buna görə də eyni kondensator ailəsi hər dəfə xüsusi yenidən dizayn etmədən fərqli modul düzülüşlərinə uyğunlaşa bilər.

Əksər məqalələri atlayın: Qurğuşun həndəsəsi tutum qədər vacibdir

Ən çoxsnubber kondensatoruMəzmun "polipropilen plyonka istifadə edin, öz-özünə sağalır" ilə bitir. Bu doğrudur, amma bu, mühəndislik hekayəsinin yalnız yarısıdır və müəyyən bir hissənin müəyyən bir dövrədə işləyib-işləmədiyini əslində qərar verməyən yarısıdır.

Digər yarısı dövrə induktivliyidir. Kondensatorun öz-özünə induktivliyi yüksək olaraq qalarsa, tutum dəyəri təkbaşına aşağı gərginlik artımına zəmanət vermir, çünki terminallar və daxili bağlantılar arasındakı dövrədə qalan induktivlik özü gərginlik artımı və ya keçid yaradan səbəbdir. Başqa sözlə, uzun və nazik naqilləri olan yüksək tutumlu hissə qısa və geniş terminalları olan daha kiçik hissədən daha az performans göstərə bilər.

Uzun naqilli və birbaşa quraşdırılmış snubber kondensator terminalları arasında dövrə induktivliyini müqayisə edən diaqram

Buna görə də montaj metodu məlumat cədvəlində göründüyündən daha vacibdir. IGBT moduluna birbaşa vidalana bilən geniş, düz terminalları olan kondensatorlar uzun qurğuşun naqilləri vasitəsilə birləşdirilmiş hissələrə nisbətən daha aşağı öz-özünə induktivliyə nail olur. SMJ-P-nin qalay örtüklü mis əlavə naqilləri və ox və ya radial konfiqurasiya seçimi məhz bu səbəbdən mövcuddur: əlaqə yolunu qısa saxlamaq və nominal tutumun əslində göstərilən dv/dt qorunmasını təmin etməsinə imkan vermək.

Özünü bərpa etmə xüsusiyyəti ayrı-ayrılıqda hələ də vacibdir. Lokal dielektrik parçalanmaya məruz qalan metalizə edilmiş polipropilen təbəqə, tamamilə sıradan çıxmaq əvəzinə, həmin qüsuru mikrosaniyələrdə təcrid edir, buna görə də təbəqə keramika və ya elektrolitik alternativlər üzərində bu tətbiq üçün standart dielektrik olaraq qalır. Lakin özünü bərpa etmə və aşağı dövrəli induktivlik iki fərqli mühəndislik problemidir və snubber kondensatoru hər ikisini düzgün işlətməlidir.

CRE-nin Daha Geniş Snubber Kondansatör Çeşidi daxilində SMJ-P

TheSMJ-P plastik qutu formatıCRE-nin IGBT və GTO snubber qorunması üçün təklif etdiyi bir neçə naqil və korpus konfiqurasiyasından biridir. Montaj sahəsindən, naqil istiqamətindən və istilik tələblərindən asılı olaraq, CRE həmçinin eyni metalizə edilmiş polipropilen film texnologiyası üzərində qurulmuş və eyni ESR/ESL performans standartlarına uyğunlaşdırılmış oxlu naqil və Mylar lent variantları istehsal edir. Bu o deməkdir ki, dizayn qrupunun əsas dielektrik sistemi sıfırdan yenidən uyğunlaşdırmadan, plan inkişaf etdikcə formatlar arasında keçid edə bilər.

Mühəndislər Snubber Kondansatör Seçimini Necə Yoxlayırlar

Məlumat vərəqindəki tutum və gərginlik reytinqi, snubber kondensatorunun müəyyən bir dövrədə işləyəcəyini təsdiqləmək üçün kifayət deyil. SEMIKRON tərəfindən IGBT tətbiq qeydlərində sənədləşdirilmiş standart yoxlama metodu, snubber kondensatoru yerində və yerində olmadan, söndürüldükdə faktiki kollektor-emitter gərginlik dalğa formasını ölçmək və ən pis şəraitdə pik həddi IGBT-nin nominal bloklama gərginliyi daxilində qaldığını təsdiqləməkdir. Söndürüldükdən sonra cərəyan snubber kondensatoruna keçir və keçid anında cərəyan pikini yaradır, ardınca snubber kondensatoru ilə DC bağlantısı arasında sönmüş salınım baş verir və salınım tezliyi şin çubuğunun parazit induktivliyi və snubber kondensatorunun dəyəri ilə təyin olunur.

Qurğuşun həndəsəsinə və birbaşa montaj terminalı avadanlığına sonrakı düşüncə deyil, əsas dizayn dəyişəni kimi eyni vurğu, geniş yayılmış güc elektronikası dizayn ədəbiyyatında, o cümlədən Cornell Dubilier tərəfindən nəşr olunan Rudy Severns-in qeyri-müəyyən dizayn arayışında əks-səda verir. Əsas fizika, SMJ-P-nin cavab vermək üçün nəzərdə tutulmuş güc elektronikası üçün kondensatorları tənzimləyən beynəlxalq standart olan IEC 61071-də də rəsmiləşdirilib. Bütün bu mənbələrdəki məqam ardıcıldır:Məqsəd sadəcə spesifikasiya vərəqindəki tutum dəyəri deyil, söndürmə zamanı pik gərginlikdə ölçülən, təkrarlana bilən azalmadır.

SMJ-P Kondansatörlərinin İstifadə Olunduğu Yerlər

DC avtobus relsləri boyunca birləşdirilmiş snubber kondensatoru C3 olan yarım körpü IGBT dövrə diaqramı.

Snubber kondensatorları niş komponent deyil. Onlar güc kommutasiya cihazının öz kommutasiya təsirindən qorunmasına ehtiyac duyduğu hər yerdə görünür:

• İnvertorlar və mühərrik sürücüləri, burada IGBT-lər davamlı olaraq dəyişir və ardıcıl dv/dt qorunmasına ehtiyac duyur

•Elektrikli nəqliyyat vasitələrinin güc elektronikası, burada kommutasiya səmərəliliyi və komponentin uzunömürlülüyü diapazona və etibarlılığa birbaşa təsir göstərir

•Bərpa olunan enerji sistemləri, o cümlədən günəş invertorları, burada gərginlik artımının qarşısının alınması yüksək güclü kommutasiya cihazlarını onilliklər ərzində istismar müddətində qoruyur

•Düzəldicilər,SVC-lərvə lokomotiv enerji təchizatıyüksək impuls cərəyanları və tələbkar iş dövrləri ESR və ESL performansını xüsusilə vacib hala gətirdiyi yerlərdə

Bütün bu tətbiqlərdə ortaq mövzu eynidir: kommutasiya cihazları keçidlər yaradır və sistemin ömrü boyu bir şey onları təmiz şəkildə, bir dövrə ilə udmalıdır.

Niyə Material və İstehsal Seçimləri Zamanla Birləşir

Snubber kondensatorunun işi məlumat cədvəlində sadə görünür. Təcrübədə, performans, sistem illərlə işlədikcə görünməyən detallarla müəyyən edilir: dielektrikin gərginlikdən sonra özünü necə ardıcıl bərpa etməsi, istehsal partiyası boyunca ESR və ESL-in nə qədər sıx idarə olunması və izolyasiya müqavimətinin yalnız otaq temperaturunda deyil, tam temperatur diapazonunda davam edib-etməməsi.

Məhz buna görə CRE-nin SMJ-P şirkəti 100.000 saatlıq ömrünü ümumi bir rəqəm kimi ifadə etmək əvəzinə, müəyyən bir qaynar nöqtənin temperatur şəraitinə (≤85°C) bağlayır və izolyasiya müqavimətinin tək bir ümumi rəqəm kimi deyil, ayrıca tutum diapazonu ilə təyin olunmasının səbəbidir. Bunlar, sadəcə marketinq iddiası deyil, dizaynı təsdiqləyən mühəndis üçün vacib olan spesifikasiyalardır.

Tez-tez verilən suallar: IGBT Snubber Kondansatör Seçimi

Q1：Nədir?IGBT snubber kondensatoruüçün istifadə olunur? 

IGBT snubber kondensatoru, IGBT söndürüldükdə yaranan gərginlik sıçrayışlarını yatırır və cihazı nominal bloklama gərginliyini aşmaqdan qoruyur. CRE-nin SMJ-P metallaşdırılmış polipropilen film kondensatoru bu məqsəd üçün hazırlanmışdır və nominal gərginlik diapazonu 700V DC ilə 3000V DC arasındadır.

Q2：Düzgün snubber kondensator istehsalçısını necə seçə bilərəm? 

Aşağı ESR/ESL film kondensatorları, tanınmış sertifikatlar (IEC 61071, UL94V-0) və xüsusi tutum və ya gərginlik seçimləri təklif edən istehsalçı axtarın.CREDC-Link təchizatçısı olan film kondensator istehsalçısıdır.IGBT snubber, və həm ox, həm də radial naqil konfiqurasiyaları ilə güc elektronikası, bərpa olunan enerji və dəmir yolu tranziti tətbiqləri üçün EMC-filtr kondensatorları.

Q3：Polipropilen film kondensatorunu digər snubber kondensator növlərindən daha yaxşı edən nədir? 

Metallaşdırılmış polipropilen təbəqə aşağı ESR/ESL, öz-özünə bərpa olunan dielektrik xüsusiyyətlər və geniş temperatur diapazonunda sabit performans təklif edir ki, bu da onu elektrolitik və ya keramika alternativləri ilə müqayisədə snubber tətbiqləri üçün standart dielektrik halına gətirir. CRE-nin SMJ-P təbəqəsi -40°C-dən +85°C-yə qədər işləyir və 100.000 saatlıq ömür müddəti ilə xarakterizə olunur.

SMJ-P üçün tam texniki sənədlər burada mövcuddur: https://www.crecapacitors.com/IGBT-GTO-Snubber-Capacitors-pl47325307.html

İstinadlar:

1. YENİ ENERJİ YARAT, “Plastik Qutu IGBT Snubber Kondansatörü SMJ-P, "Məhsul Məlumat Vərəqi. （https://www.crecapacitors.com/IGBT-GTO-Snubber-Capacitors-pl47325307.html）

2. Semikron Danfoss, “IGBT Pik Gərginlik Ölçməsi və Snubber Kondansatör Spesifikasiyası, “Ərizə Qeydi AN 07-006.

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

3. Severns, Rudy. “Elektrik dövrələri üçün Snubberlərin Dizaynı.” Cornell Dubilier Tətbiq Qeydi. (https://www.cde.com/resources/technical-papers/design.pdf)

Texniki spesifikasiyalar yazı zamanı dərc olunmuş məlumatları əks etdirir. Oxucular son dizayn istifadəsindən əvvəl mövcud reytinqləri istehsalçının ən son məlumat vərəqi ilə müqayisə etməlidirlər.