Когато диод е заключена, таксата се съхранява в него трябва да се изпуска, това води до увеличаване на диод ток в обратна посока. Кривата на този ток характеристика на диода обратен режим за възстановяване.
Фигура 1.19 показва проста схема за режима на измерване.
Фиг. 1.19
S - идеален превключвател, IL - източник на ток, VK - източник на напрежение, LK - индуктивност
След затваряне на превключвателя S, диод настоящите потоци и напрежението, както е показано на фигура 1.20. Този парцел е пример за мека диод възстановяване. Фигура 1.21 показва два примера за диод настоящите характеристики с остър параметри на климата. Кривата илюстрирано фигура 1.20.
Фигура 1.20 на тока и напрежението характеристики на процеса на "меки" възстановяване диод схема на фигура 1.19 и определящи характеристики режим за възстановяване
Speed дестил / DT превключване определя от напрежението и индуктивността:
В момент t0 на ток преминава през нулата. В миг TW диод започва да се затвори. Когато този PN-възел диод се освобождава от носителя. Когато tirm настоящите пада до ниво от изтичане на ток, ток характеристика зависи само от диод.
обратно възстановяване време TRR се определя от интервала между t0 и моментът, когато токът достигне 20% от IRRM. Интервалите TF и TS (фигура 1.20) се определят чрез количествени стойности за режим на възстановяване:
Коефициент "мекота» S = TF / TS (1.2)
Това определение е недостатъчно, тъй като характеристиките на Фигура 1.21 може да бъде остър. Feature на ris.1.21b да се класифицира като мека, TF> TS. но това е трудно рязане.
Фиг. 1.21. Актуални спецификации за двата режима на бързо възстановяване диод
По-точно, можете да намерите на коефициента "мекотата"
Измерванията трябва да се извършват при ток на по-малко от 10% и 200% от зададената ток. Това означава, че много малки токове повлияят обратния начин на възстановяване. Пренапрежение може да се намери по силата на закона:
Следователно пренапрежение при определени условия или измерване импулс напрежение VM = VK + Vind може да се разглежда като режим характеристика възстановяване обратно. Но това определение не е достатъчно, тъй като тя не се вземат под внимание следните параметри:
- Температура. Високите температури имат отрицателно въздействие върху режима на възстановяване. Но за някои бързи диоди по-лошо в този режим при стайна температура или при ниски температури.
- Приложеното напрежение. Високо напрежение бавно възстановяване обратно.
- Уби процент дестил / DT на ток. дестил / DT зависимост в много отношения зависи от производителя на диоди. Някои диоди реагират по-леко да се увеличи ди / DT, други - по-плътно.
Всички тези фактори не могат да бъдат обобщени в едно просто изчисление. Следователно, веригата на Фигура 1.19 и съотношение (1.2) или (1.3) са приложими само за да илюстрират влиянието на параметър за режим на превключване. Като цяло възстановяване реверсивен режим рейтинг може да се направи само за определен режим на работа на диода във веригата. Такова измерване схема е показана на ris.1.22.
Оцени дестил / DT на превключване регламентирано RGon порта резистор. паразитни индуктивност L Q 1 се осъществява чрез свързване на кондензатори, IGBT и диод. Фигура 1.23 показва контрол IGBT сигнали и ток през IGBT и диод. Когато IGBT е изключен товарния ток тече през свободен ход диод. След като IGBT е включен следващия път, диод характеристика се включва от режим на възстановяване в същото време. Когато IGBT също преминава през обратен ток диод. Този процес е показан за диод мека възстановяване на фигура 1.24 със силно напрежение по оста време. На Фигура 1.24 показва кривата на тока и напрежението, както и загуба на мощност при IGBT мощност. На ris.1.24b - текущата крива и обратно напрежение на диода и загуба на мощност.
Докато IGBT минава през обратен ток импулс IRPM, напрежението на IGBT все още е равно на напрежението Vk (1200 на фигура 1.24). Така загубите максимално включване на телевизора за IGBT.
Диод възстановяване обратно характеристика може да бъде разделена на две части:
- Възходящо импулс обратен ток и обратен ток със скорост капка съответно DIR / DT. DIR / DT е в дестил / DT, тъй като позволява диод. Peak обратен ток IRPM влияе от ключово значение.
- В "опашка", докато обратната ток е бавно намалява до нула. Тук не е възможно да се определи TRR. Основни загуби диодни електроцентрали се случват в "опашката", когато напрежението вече е приложена към диода. Бързо диод без опашка ток няма да намали загубите при превключване, но може да не е подходяща за прилагане. В IGBT превключване загуби в тази фаза не е толкова високо, колкото през това време приложеното напрежение е намалял.
В сравнение със загубите в IGBT, когато загубата на диод е по-малко (превключване загуби в диод са дадени на фигура 1.24 в същия мащаб, загубите в IGBT на ris.1.24b). За да се намалят загубите в IGBT и диод трябва да се счита малък обратен ток импулс, и повечето от оцелелите заряд, който е бил освободен в етапа на опашката. Границата на това - максималната мощност разсейване на диода.
Фиг. 1.24. Ток, напрежение и загуба на мощност, когато IGBT е включен (а) и изключете диод (б), които са измерени във веригата на ris.1.22
Peak обратна възстановяване ток IRPM - най-важният параметър на диода, който засяга общата загуба, така че трябва да бъдат сведени до минимум.
При типично приложение, ключът се използва, когато намаляването на пренапрежение настъпва полупроводников модул, паразитни индуктивност L Q GES в обхвата от 40 NH. Тъй като няма идеален ключ, напрежението в IGBT ще падне до определено ниво по време на фазата на възстановяване. Това напрежение е:
където VCE (т) - напрежението прилага към IGBT в подходящото време. Обикновено, за меки диоди възстановяване при умерени нива на растеж до 1500 А / MS и с минимални паразитни индуктивности, V (т) по-малко от Vk, по всяко време и по този начин няма да свръхнапрежение.
На ris.1.25 е пример за режима на възстановяване по този метод. При тези условия, пренапрежение в CAL-диод сравнение с диоди, живота на носители на заряд, определени в която платина дифузията, CAL-диод с меки условия за възстановяване на работа поради намалена ефективност на р емитер. Диоди с платина станат като "меки" като Кал-диоди при номинален ток (75 А).
Но по-малки токове ще доведе до максимално напрежение, над 100 V при 10% от номиналния ток за бързи параметри на превключване. Но в Кал-диоди няма да бъде значително увеличаване при всякакви условия.
Фиг. 1.25. пренапрежение, когато превключването в зависимост от постоянния ток на диода
Всички допълнителни обяснения в това ръководство се базират на следното определение: В диод работи в режим на леко възстановяване, ако някой от параметрите във веригата не е вълна, причинена от обратен ток рецесия. Всички параметри - номинален ток диапазон, всички честоти на превключване на веригата при температура от -50 ° С до + 150 ° С Това определение е вярно, ако дестил / DT не е твърде висока (> 6 кА / MS) или в индуктивност схема е достатъчно голям (> 50 NH), които също могат да причинят пренапрежения.
Еднакво важно изискване за рефлукс диоди за напрежение от 100 V (въпреки режим мека превключване) е динамична стабилност. На ris.1.24b е показано, че докато ток протича през опашката диод, се прилага към това, почти всички вход DC напрежение. Ако IGBT минава много бързо (ниско порта съпротивление RG) ще се възстанови и опашни токове, с което VCE на напрежение се намалява до IGBT, които диод пътува с висока скорост / DT DV. Следователно плътността на проводим ток на заряд (отвор) носител бъде по-висока първоначална плътност, така че се появява повреда в полупроводника при напрежение много по-ниско ниво връщане (динамично разпределение). има характеристика на динамичната стабилност на свободна пренос диоди за контрол на тези процеси. Динамична устойчивост се определя, както следва:
Динамична устойчивост - способността да издържа на висока скорост на превключване диод ди / DT и високо напрежение в същото време.
Ако диод има малък динамичен граници стабилност ди / DT IGBT или работи само с максимална обратна разряден ток се оставя да се повиши превключване загуби.
Свързани статии