X'jiġri fil-Mikrosekonda li IGBT Jintefa

Kull darba liIGBTjintefa, tiġri xi ħaġa vjolenti f'perjodu qasir ħafna ta' żmien.

Paragun tal-forma tal-mewġa tal-vultaġġ li juri l-punt tat-tifi tal-IGBT bi u mingħajr kapaċitatur snubber CRE

Il-kurrent li jiċċirkola mill-apparat jiġi interrott. L-enerġija maħżuna fl-induttanza mxerrda taċ-ċirkwit ma għandha fejn tmur. Din tiġi rilaxxata bħala żieda qawwija fil-vultaġġ. Jekk xejn ma jassorbi dik iż-żieda qawwija, tista' taqbeż il-vultaġġ nominali tal-IGBT u tagħmel ħsara lill-apparat.

Din hija l-problema eżatta li kapaċitatur snubber huwa mibni biex isolvi. U ta' min jifhimha sew, għax id-differenza bejn kapaċitatur snubber tajjeb u wieħed medjokri tidher bħala ħsarat fl-apparat xhur jew snin wara, mhux fl-ewwel jum.

L-Impjieg ta' Kondensatur Snubber

A kapaċitatur snubberjoqgħod fuq l-apparat tal-iswiċċjar u jagħti dik l-enerġija rilaxxata x'imkien sigur fejn tmur.

Meta l-IGBT jintefa, il-kapaċitatur jassorbi l-kurrent temporanju u jillimita kemm il-vultaġġ jogħla malajr (dv/dt) fl-apparat. Dik il-funzjoni waħdanija tagħmel tliet affarijiet f'daqqa: trażżan iż-żidiet fil-vultaġġ, tnaqqas it-telf tal-iswiċċjar, u ttaffi l-bidliet f'daqqa fil-kurrent u l-vultaġġ li jikkawżaw stress lill-bqija taċ-ċirkwit.

Biex dan jaħdem sew, żewġ proprjetajiet elettriċi huma aktar importanti minn kull ħaġa oħra: reżistenza f'serje ekwivalenti baxxa (ESR) u induttanza f'serje ekwivalenti baxxa (ESL). ESR jew ESL għolja tnaqqas ir-rispons tal-kapaċitatur u tillimita kemm jista' effettivament jikkontrolla tranżizzjoni mgħaġġla. Din hija wkoll ir-raġuni għaliex il-film tal-polipropilene metallizzat huwa l-materjal preferut għall-biċċa l-kbira tal-applikazzjonijiet ta' snubber. Jikkombina ESR/ESL baxxa ma' dielettriku li jfejjaq waħdu, sabiex il-kapaċitatur jibqa' jaħdem b'mod affidabbli anke wara stress ta' vultaġġ ripetut.

Ġewwa l-SMJ-PKapaċitatur Snubber IGBT tal-Kaxxa tal-Plastik ta' CRE

L-SMJ-P ta' CRE huwa kapaċitatur snubber f'kaxxa tal-plastik mibni apposta għall-protezzjoni tal-IGBT, b'wajers tar-ram indurati bil-landa għal installazzjoni sempliċi direttament fuq il-modulu IGBT.

Kapaċitatur snubber IGBT f'kaxxa tal-plastik CRE SMJ-P b'wajers tar-ram indurati bil-landa

Parametri tekniċi ewlenin:

Il-kostruzzjoni nnifisha hija mibnija madwar l-istess loġika bħall-prestazzjoni elettrika. Il-kaxxa tal-plastik hija ssiġillata bir-reżina, li tipproteġi l-koljatura mill-umdità u l-istress mekkaniku. Kemm konfigurazzjonijiet assjali kif ukoll radjali taċ-ċomb huma disponibbli, għalhekk l-istess familja ta' kapaċitaturi tista' taqbel ma' layouts ta' moduli differenti mingħajr disinn mill-ġdid apposta kull darba.

Dettall li l-biċċa l-kbira tal-Artikoli jaqbżu: Il-Ġeometrija taċ-Ċomb hija Importanti daqs il-Kapaċità

Ħafnakapaċitatur snubberIl-kontenut jieqaf għal “uża film tal-polipropilene, jfejjaq lilu nnifsu.” Dak hu minnu, iżda hija biss nofs l-istorja tal-inġinerija, u hija n-nofs li fil-fatt ma tiddeċiedix jekk parti partikolari taħdimx f’ċirkwit partikolari.

In-nofs l-ieħor huwa l-induttanza tal-linja. Il-valur tal-kapaċitanza waħdu ma jiggarantixxix żieda qawwija fil-vultaġġ jekk l-awtoinduttanza tal-kapaċitatur tibqa' għolja, għaliex l-induttanza li jifdal fil-linja bejn it-terminals u l-konnessjonijiet interni hija nnifisha responsabbli għall-ġenerazzjoni ta' żieda qawwija fil-vultaġġ jew tranżizzjoni. Fi kliem ieħor, parti b'kapaċitanza għolja b'wajers twal u rqaq tista' taqbeż il-prestazzjoni ta' parti iżgħar b'terminals qosra u wesgħin.

Dijagramma li tqabbel l-induttanza tal-linja bejn terminali tal-kapaċitaturi snubber b'ċomb twil u mmuntati direttament

Huwa għalhekk ukoll li l-metodu ta' mmuntar huwa aktar importanti milli jidher fuq datasheet. Il-kapaċitaturi b'terminals wesgħin u ċatti li jistgħu jiġu invitati direttament fuq il-modulu IGBT jiksbu awtoinduttanza aktar baxxa minn partijiet konnessi permezz ta' wajers twal taċ-ċomb. Il-wajers tar-ram miksija bil-landa tal-SMJ-P u l-għażla ta' konfigurazzjoni assjali jew radjali jeżistu għal din ir-raġuni eżatta: biex iżommu l-mogħdija tal-konnessjoni qasira u jħallu l-kapaċitanza nominali fil-fatt tagħti l-protezzjoni dv/dt li hija speċifikata għaliha.

Il-proprjetà ta' awto-fejqan għadha importanti, separatament. Film tal-polipropilene metallizzat li jesperjenza ħsara dielettrika lokalizzata jiżola dak il-ħsara f'mikrosekondi, minflok ma jfalli għalkollox, u huwa għalhekk li l-film jibqa' d-dielettriku standard għal din l-applikazzjoni fuq alternattivi taċ-ċeramika jew elettrolitiċi. Iżda l-awto-fejqan u l-induttanza baxxa huma żewġ problemi ta' inġinerija differenti, u kapaċitatur snubber irid ikollu t-tnejn sew.

SMJ-P Fi ħdan il-Firxa Usa' ta' Kondensaturi Snubber ta' CRE

Il-Format ta' kaxxa tal-plastik SMJ-Phija waħda minn diversi konfigurazzjonijiet ta' wajers u każijiet li CRE toffri għall-protezzjoni tas-snubber IGBT u GTO. Skont l-ispazju tal-immuntar, l-orjentazzjoni taċ-ċomb, u r-rekwiżiti termali, CRE tipproduċi wkoll varjanti ta' wajers assjali u tejp Mylar mibnija fuq l-istess teknoloġija tal-film tal-polipropilene metallizzat u inġinerjati bl-istess standards ta' prestazzjoni ESR/ESL. Dan ifisser li tim tad-disinn jista' jiċċaqlaq bejn il-formati hekk kif jevolvi t-tqassim, mingħajr ma jikkwalifika mill-ġdid is-sistema dielettrika sottostanti mill-bidu.

Kif l-Inġiniera Jivverifikaw l-Għażla ta' Kondensatur Snubber

Il-kapaċitanza u l-klassifikazzjoni tal-vultaġġ fuq folja tad-dejta mhumiex biżżejjed biex jikkonfermaw li kapaċitatur snubber se jaħdem f'ċirkwit partikolari. Il-metodu standard ta' verifika, dokumentat minn SEMIKRON fin-noti tal-applikazzjoni tal-IGBT tagħha, huwa li titkejjel il-forma tal-mewġa tal-vultaġġ attwali tal-kollettur-emittent meta jintefa, bil-kapaċitatur snubber f'postu u mingħajru, u tikkonferma li l-quċċata tibqa' fil-vultaġġ nominali tal-imblukkar tal-IGBT fl-agħar kundizzjonijiet. Wara t-tifi, il-kurrent jikkomuta fil-kapaċitatur snubber, u jipproduċi quċċata tal-kurrent fil-mument tal-iswiċċjar, segwita minn oxxillazzjoni mrażżna bejn il-kapaċitatur snubber u d-DC-link, bil-frekwenza tal-oxxillazzjoni ssettjata mill-induttanza parassitika tal-bus bar u l-valur tal-kapaċitatur snubber.

Din l-istess enfasi fuq il-ġeometrija taċ-ċomb u l-ħardwer tat-terminal imwaħħal direttament bħala varjabbli tad-disinn primarja, aktar milli ħsieb wara, hija ripetuta fil-letteratura tad-disinn tal-elettronika tal-enerġija ċċirkolata b'mod wiesa', inkluża r-referenza tad-disinn tas-snubber ta' Rudy Severns ippubblikata minn Cornell Dubilier. Il-fiżika sottostanti hija wkoll ifformalizzata fl-IEC 61071, l-istandard internazzjonali li jirregola l-kapaċitaturi għall-elettronika tal-enerġija, li l-SMJ-P huwa ddisinjat biex jissodisfa. Il-punt f'dawn is-sorsi kollha huwa konsistenti:L-għan mhuwiex biss valur ta' kapaċitanza fuq folja ta' speċifikazzjonijiet, huwa tnaqqis imkejjel u ripetibbli fil-vultaġġ massimu meta jintefa.

Fejn Jintużaw il-Kondensaturi SMJ-P

Dijagramma taċ-ċirkwit IGBT ta' nofs pont b'kapaċitatur snubber C3 imqabbad mal-linji tal-bus DC.

Il-kapaċitaturi snubber mhumiex komponent niċċa. Jidhru kull fejn apparat li jaqleb l-enerġija jeħtieġ protezzjoni mill-azzjoni ta' swiċċjar tiegħu stess:

• Invertituri u sewwieqa tal-muturi, fejn l-IGBTs jaqilbu kontinwament u jeħtieġu protezzjoni dv/dt konsistenti

•Elettronika tal-enerġija tal-vetturi elettriċi, fejn l-effiċjenza tal-bdil u l-lonġevità tal-komponenti jaffettwaw direttament il-firxa u l-affidabbiltà

•Sistemi ta' enerġija rinnovabbli, inklużi invertituri solari, fejn is-soppressjoni tal-qlib fil-vultaġġ tipproteġi apparati ta' swiċċjar ta' qawwa għolja għal għexieren ta' snin ta' tħaddim

•Rettifikaturi,SVCs, u provvisti tal-enerġija tal-lokomottivi, fejn kurrenti ta' impulsi għoljin u ċikli ta' xogħol impenjattivi jagħmlu l-prestazzjoni tal-ESR u l-ESL speċjalment kritika

Il-ħajta komuni f'dawn l-applikazzjonijiet kollha hija l-istess: l-apparati tas-swiċċjar jiġġeneraw tranżjenti, u xi ħaġa trid tassorbihom b'mod nadif, ċiklu wara ċiklu, għall-ħajja kollha tas-sistema.

Għaliex l-Għażliet ta' Materjal u Manifattura Jikbru Maż-Żmien

Ix-xogħol ta' capacitor snubber jidher sempliċi fuq datasheet. Fil-prattika, il-prestazzjoni hija deċiża minn dettalji li ma jidhrux sakemm is-sistema tkun ilha taħdem għal snin sħaħ: kemm id-dielettriku jfejjaq lilu nnifsu b'mod konsistenti wara stress, kemm l-ESR u l-ESL huma kkontrollati sewwa tul lott ta' produzzjoni, u jekk ir-reżistenza tal-insulazzjoni żżommx mal-firxa sħiħa tat-temperatura aktar milli biss fit-temperatura tal-kamra.

Huwa għalhekk li l-SMJ-P tas-CRE jorbot il-klassifikazzjoni tal-istennija tal-ħajja ta' 100,000 siegħa tagħha ma' kundizzjoni speċifika ta' temperatura ta' hotspot (≤85°C), aktar milli jiddikjaraha bħala numru ġeneriku, u għaliex ir-reżistenza tal-insulazzjoni hija speċifikata separatament skont il-medda ta' kapaċitanza aktar milli bħala ċifra ġenerali waħda. Dawn huma t-tipi ta' speċifikazzjonijiet li huma importanti għal inġinier li jivvalida disinn, mhux biss dikjarazzjoni ta' kummerċjalizzazzjoni.

Mistoqsijiet Frekwenti: Għażla ta' Kondensatur Snubber IGBT

Q1：X'inhuKondensatur snubber IGBTużat għal? 

Kapaċitatur snubber IGBT jrażżan iż-żidiet fil-vultaġġ iġġenerati meta IGBT jintefa, u jipproteġi l-apparat milli jaqbeż il-vultaġġ nominali tal-imblukkar tiegħu. Il-kapaċitatur tal-film tal-polipropilene metallizzat SMJ-P ta' CRE huwa ddisinjat għal dan il-għan, b'firxa ta' vultaġġ nominali ta' 700V DC sa 3000V DC.

Q2：Kif nagħżel il-manifattur it-tajjeb tal-kapaċitatur snubber? 

Fittex manifattur li joffri capacitors tal-film b'ESR/ESL baxx, ċertifikazzjonijiet rikonoxxuti (IEC 61071, UL94V-0), u għażliet ta' kapaċitanza jew vultaġġ apposta.CREhuwa manifattur ta' capacitors tal-film li jforni DC-Link,Snubber tal-IGBT, u kapaċitaturi tal-filtru EMC għal elettronika tal-enerġija, enerġija rinnovabbli, u applikazzjonijiet ta' trasport ferrovjarju, b'konfigurazzjonijiet taċ-ċomb kemm assjali kif ukoll radjali disponibbli.

Q3：X'jagħmel kapaċitatur tal-film tal-polipropilene aħjar minn tipi oħra ta' kapaċitaturi snubber? 

Il-film tal-polipropilene metallizzat joffri ESR/ESL baxx, proprjetajiet dielettriċi ta' awto-fejqan, u prestazzjoni stabbli fuq firxa wiesgħa ta' temperaturi, u b'hekk jagħmilha d-dielettriku standard għal applikazzjonijiet ta' snubber meta mqabbel ma' alternattivi elettrolitiċi jew taċ-ċeramika. L-SMJ-P ta' CRE jopera minn -40°C sa +85°C b'ħajja ta' ħajja nominali ta' 100,000 siegħa.

Id-dokumentazzjoni teknika sħiħa għall-SMJ-P hija disponibbli hawn: https://www.crecapacitors.com/IGBT-GTO-Snubber-Capacitors-pl47325307.html

Referenzi:

1. OĦLOQ ENERĠIJA ĠDIDA, “Kaxxa tal-plastik IGBT Snubber Capacitor SMJ-P"," Skeda tad-Data tal-Prodott. (https://www.crecapacitors.com/IGBT-GTO-Snubber-Capacitors-pl47325307.html)

2. Semikron Danfoss, “Kejl tal-Vultaġġ Massimu tal-IGBT u Speċifikazzjoni tal-Kapaċitatur Snubber, “Nota ta' Applikazzjoni AN 07-006.

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

3. Severns, Rudy. “Disinn ta’ Snubbers għal Ċirkwiti tal-Enerġija.” Nota ta’ Applikazzjoni ta’ Cornell Dubilier. （https://www.cde.com/resources/technical-papers/design.pdf）

L-ispeċifikazzjonijiet tekniċi jirriflettu d-dejta ppubblikata fil-ħin tal-kitba. Il-qarrejja għandhom jikkonfermaw il-klassifikazzjonijiet attwali mal-aħħar skeda tad-dejta tal-manifattur qabel l-użu tad-disinn finali.