Beth sy'n Digwydd yn y Microeiliad y mae IGBT yn Diffodd

Bob tro maeIGBTyn diffodd, mae rhywbeth treisgar yn digwydd mewn ffenestr amser fach iawn.

Cymhariaeth tonffurf foltedd yn dangos pigyn diffodd IGBT gyda a heb gynhwysydd snubber CRE

Mae'r cerrynt sy'n llifo drwy'r ddyfais yn cael ei dorri. Nid oes gan yr egni sydd wedi'i storio yn anwythiant crwydr y gylched unman i fynd. Mae'n cael ei ryddhau fel pigyn foltedd. Os nad oes dim yn amsugno'r pigyn hwnnw, gall fod yn fwy na foltedd graddedig yr IGBT a niweidio'r ddyfais.

Dyma'r union broblem y mae cynhwysydd snubber wedi'i adeiladu i'w datrys. Ac mae'n werth ei deall yn iawn, oherwydd mae'r gwahaniaeth rhwng cynhwysydd snubber da ac un cyffredin yn ymddangos fel methiannau dyfeisiau fisoedd neu flynyddoedd yn ddiweddarach, nid ar y diwrnod cyntaf.

Swydd Cynhwysydd Snubber

A cynhwysydd snubberyn eistedd ar draws y ddyfais switsio ac yn rhoi'r egni rhyddhad hwnnw i rywle diogel i fynd.

Pan fydd yr IGBT yn diffodd, mae'r cynhwysydd yn amsugno'r cerrynt dros dro ac yn cyfyngu ar ba mor gyflym y mae'r foltedd yn codi (dv/dt) ar draws y ddyfais. Mae'r un swyddogaeth honno'n gwneud tri pheth ar unwaith: mae'n atal pigau foltedd, mae'n lleihau colledion switsio, ac mae'n llyfnhau'r newidiadau cerrynt a foltedd sydyn sy'n rhoi straen ar weddill y gylched.

Er mwyn i hyn weithio'n dda, mae dau briodwedd drydanol yn bwysicach nag unrhyw beth arall: gwrthiant cyfres cyfatebol isel (ESR) ac anwythiant cyfres cyfatebol isel (ESL). Mae ESR neu ESL uchel yn arafu ymateb y cynhwysydd ac yn cyfyngu ar ba mor effeithiol y gall glampio cyfnod byr cyflym. Dyma hefyd pam mai ffilm polypropylen wedi'i feteleiddio yw'r deunydd o ddewis ar gyfer y rhan fwyaf o gymwysiadau snubber. Mae'n cyfuno ESR/ESL isel â dielectrig hunan-iachâd, felly mae'r cynhwysydd yn parhau i berfformio'n ddibynadwy hyd yn oed ar ôl straen foltedd dro ar ôl tro.

Y tu mewn i'rSMJ-PCynhwysydd Snubber IGBT Blwch Plastig CRE

Mae SMJ-P CRE yn gynhwysydd snubber blwch plastig sydd wedi'i adeiladu'n bwrpasol ar gyfer amddiffyn IGBT, gyda gwifrau mewnosod copr wedi'u platio â thun ar gyfer gosod syml yn uniongyrchol ar y modiwl IGBT.

Cynhwysydd snubber IGBT blwch plastig CRE SMJ-P gyda gwifrau copr wedi'u platio â thun

Paramedrau technegol allweddol:

Mae'r adeiladwaith ei hun wedi'i adeiladu o amgylch yr un rhesymeg â'r perfformiad trydanol. Mae'r cas plastig wedi'i selio â resin, sy'n amddiffyn y dirwyn rhag lleithder a straen mecanyddol. Mae cyfluniadau plwm echelinol a rheiddiol ar gael, felly gall yr un teulu cynwysyddion ffitio gwahanol gynlluniau modiwl heb ailgynllunio personol bob tro.

Manylyn y mae'r rhan fwyaf o erthyglau'n ei hepgor: Mae geometreg plwm yr un mor bwysig â chynhwysedd

Y rhan fwyafcynhwysydd snubbermae'r cynnwys yn stopio wrth "defnyddiwch ffilm polypropylen, mae'n hunan-iacháu." Mae hynny'n wir, ond dim ond hanner y stori beirianneg ydyw, a dyma'r hanner nad yw mewn gwirionedd yn penderfynu a yw rhan benodol yn gweithio mewn cylched benodol.

Yr hanner arall yw anwythiant dolen. Nid yw'r gwerth cynhwysedd ar ei ben ei hun yn gwarantu pigyn foltedd isel os yw hunan-anwythiant y cynhwysydd yn parhau'n uchel, oherwydd bod yr anwythiant sy'n weddill yn y ddolen rhwng y terfynellau a'r cysylltiadau mewnol ei hun yn gyfrifol am gynhyrchu pigyn foltedd neu drosglwyddiad. Mewn geiriau eraill, gall rhan cynhwysedd uchel gyda gwifrau hir, tenau berfformio'n is na rhan lai gyda therfynellau byr, llydan.

Diagram yn cymharu anwythiant dolen rhwng terfynellau cynhwysydd snubber plwm hir a therfynellau cynhwysydd snubber mowntio uniongyrchol

Dyma hefyd pam mae'r dull mowntio yn bwysicach nag y mae'n edrych ar daflen ddata. Mae cynwysyddion â therfynellau llydan, gwastad y gellir eu sgriwio'n uniongyrchol ar y modiwl IGBT yn cyflawni hunan-anwythiad is na rhannau sydd wedi'u cysylltu trwy wifrau plwm hir. Mae gwifrau mewnosod copr tun-platiog SMJ-P a'r dewis o gyfluniad echelinol neu reiddiol yn bodoli am yr union reswm hwn: i gadw'r llwybr cysylltu yn fyr a gadael i'r cynhwysedd graddedig ddarparu'r amddiffyniad dv/dt y mae wedi'i bennu ar ei gyfer.

Mae'r priodwedd hunan-iachâd yn dal i fod yn bwysig, ar wahân. Mae ffilm polypropylen wedi'i meteleiddio sy'n profi chwalfa dielectrig leol yn ynysu'r nam hwnnw mewn microeiliadau, yn lle methu'n llwyr, a dyna pam mae ffilm yn parhau i fod y dielectrig safonol ar gyfer y cymhwysiad hwn dros ddewisiadau amgen ceramig neu electrolytig. Ond mae hunan-iachâd ac anwythiant dolen isel yn ddau broblem beirianneg wahanol, ac mae'n rhaid i gynhwysydd snubber gael y ddau yn iawn.

SMJ-P O fewn Ystod Cynhwysydd Snubber Ehangach CRE

YFformat blwch plastig SMJ-Pyn un o nifer o gyfluniadau plwm a chas y mae CRE yn eu cynnig ar gyfer amddiffyniad rhag IGBT a GTO. Yn dibynnu ar y gofod mowntio, cyfeiriadedd y plwm, a gofynion thermol, mae CRE hefyd yn cynhyrchu amrywiadau plwm-echelinol a thâp Mylar wedi'u hadeiladu ar yr un dechnoleg ffilm polypropylen metelaidd ac wedi'u peiriannu i'r un safonau perfformiad ESR/ESL. Mae hyn yn golygu y gall tîm dylunio symud rhwng fformatau wrth i gynllun esblygu, heb ail-gymhwyso'r system ddeuelectrig sylfaenol o'r dechrau.

Sut mae Peirianwyr yn Gwirio Dewis Cynhwysydd Snubber

Nid yw cynhwysedd a sgôr foltedd ar daflen ddata yn ddigon i gadarnhau y bydd cynhwysydd snubber yn gweithio mewn cylched benodol. Y dull gwirio safonol, a ddogfennwyd gan SEMIKRON yn ei nodiadau cymhwysiad IGBT, yw mesur tonffurf foltedd y casglwr-allyrrydd gwirioneddol wrth ddiffodd, gyda a heb y cynhwysydd snubber yn ei le, a chadarnhau bod y brig yn aros o fewn foltedd blocio graddedig yr IGBT o dan yr amodau gwaethaf. Ar ôl diffodd, mae'r cerrynt yn cymudo i'r cynhwysydd snubber, gan gynhyrchu brig cerrynt ar yr eiliad newid, ac yna osgiliad llaith rhwng y cynhwysydd snubber a'r cyswllt DC, gyda'r amledd osgiliad wedi'i osod gan anwythiant parasitig y bar bws a gwerth y cynhwysydd snubber.

Mae'r un pwyslais ar geometreg plwm a chaledwedd terfynell mowntio uniongyrchol fel newidyn dylunio sylfaenol, yn hytrach nag ôl-ystyriaeth, yn cael ei adleisio mewn llenyddiaeth dylunio electroneg pŵer sydd wedi'i dosbarthu'n eang, gan gynnwys cyfeirnod dylunio snubber Rudy Severns a gyhoeddwyd gan Cornell Dubilier. Mae'r ffiseg sylfaenol hefyd wedi'i ffurfioli yn IEC 61071, y safon ryngwladol sy'n llywodraethu cynwysyddion ar gyfer electroneg pŵer, y mae SMJ-P wedi'i gynllunio i'w bodloni. Mae'r pwynt ar draws yr holl ffynonellau hyn yn gyson:nid gwerth cynhwysedd ar ddalen fanyleb yn unig yw'r nod, mae'n ostyngiad mesuradwy, ailadroddadwy yn y foltedd brig wrth ddiffodd.

Ble Defnyddir Cynwysyddion SMJ-P

Diagram cylched IGBT hanner pont gyda chynhwysydd snubber C3 wedi'i gysylltu ar draws rheiliau bws DC.

Nid yw cynwysyddion snubber yn gydran arbenigol. Maent yn ymddangos lle bynnag y mae angen amddiffyniad ar ddyfais newid pŵer rhag ei ​​gweithred newid ei hun:

• Gwrthdroyddion a gyriannau modur, lle mae IGBTs yn newid yn barhaus ac angen amddiffyniad dv/dt cyson

•Electroneg pŵer cerbydau trydan, lle mae effeithlonrwydd switsio a hirhoedledd cydrannau yn effeithio'n uniongyrchol ar ystod a dibynadwyedd

•Systemau ynni adnewyddadwy, gan gynnwys gwrthdroyddion solar, lle mae atal pigyn foltedd yn amddiffyn dyfeisiau newid pŵer uchel dros ddegawdau o weithredu

•Cywirwyr,SVCs, a chyflenwadau pŵer locomotif, lle mae ceryntau pwls uchel a chylchoedd dyletswydd heriol yn gwneud perfformiad ESR ac ESL yn arbennig o hanfodol

Yr un peth yw'r thema gyffredin ar draws yr holl gymwysiadau hyn: mae dyfeisiau switsio yn cynhyrchu trosglwyddiadau, ac mae'n rhaid i rywbeth eu hamsugno'n lân, cylchred ar ôl cylchred, am oes y system.

Pam mae Dewisiadau Deunydd a Gweithgynhyrchu yn Cyfansawdd dros Amser

Mae gwaith cynhwysydd snubber yn edrych yn syml ar daflen ddata. Yn ymarferol, mae perfformiad yn cael ei bennu gan fanylion nad ydynt yn ymddangos nes bod y system wedi bod yn rhedeg ers blynyddoedd: pa mor gyson y mae'r dielectrig yn hunan-iacháu ar ôl straen, pa mor dynn y rheolir ESR ac ESL ar draws swp cynhyrchu, ac a yw'r gwrthiant inswleiddio yn dal i fyny ar draws yr ystod tymheredd lawn yn hytrach nag ar dymheredd ystafell yn unig.

Dyma pam mae SMJ-P CRE yn clymu ei sgôr disgwyliad oes o 100,000 awr i gyflwr tymheredd man cychwyn penodol (≤85°C), yn hytrach na'i nodi fel rhif generig, a pham mae gwrthiant inswleiddio wedi'i bennu ar wahân yn ôl ystod cynhwysedd yn hytrach nag fel ffigur cyffredinol sengl. Dyma'r mathau o fanylebau sy'n bwysig i beiriannydd sy'n dilysu dyluniad, nid dim ond honiad marchnata.

Cwestiynau Cyffredin: Dewis Cynhwysydd Snubber IGBT

Q1：Beth ywCynhwysydd snubber IGBTwedi'i ddefnyddio ar gyfer? 

Mae cynhwysydd sy'n atal pigau foltedd a gynhyrchir pan fydd IGBT yn diffodd, gan amddiffyn y ddyfais rhag mynd y tu hwnt i'w foltedd blocio graddedig. Mae cynhwysydd ffilm polypropylen metelaidd SMJ-P CRE wedi'i beiriannu at y diben hwn, gydag ystod foltedd graddedig o 700V DC i 3000V DC.

Q2：Sut ydw i'n dewis y gwneuthurwr cynhwysydd snubber cywir? 

Chwiliwch am wneuthurwr sy'n cynnig cynwysyddion ffilm ESR/ESL isel, ardystiadau cydnabyddedig (IEC 61071, UL94V-0), ac opsiynau cynhwysedd neu foltedd wedi'u teilwra.CREyn wneuthurwr cynhwysydd ffilm sy'n cyflenwi DC-Link,Snubber IGBT, a chynwysyddion hidlo EMC ar gyfer electroneg pŵer, ynni adnewyddadwy, a chymwysiadau trafnidiaeth rheilffordd, gyda chyfluniadau plwm echelinol a rheiddiol ar gael.

Q3：Beth sy'n gwneud cynhwysydd ffilm polypropylen yn well na mathau eraill o gynwysyddion snubber? 

Mae ffilm polypropylen wedi'i meteleiddio yn cynnig ESR/ESL isel, priodweddau dielectrig hunan-iachâd, a pherfformiad sefydlog dros ystod tymheredd eang, gan ei gwneud yn ddielectrig safonol ar gyfer cymwysiadau snubber o'i gymharu â dewisiadau amgen electrolytig neu seramig. Mae SMJ-P CRE yn gweithredu o -40°C i +85°C gyda disgwyliad oes graddedig o 100,000 awr.

Mae dogfennaeth dechnegol lawn ar gyfer yr SMJ-P ar gael yma: https://www.crecapacitors.com/IGBT-GTO-Snubber-Capacitors-pl47325307.html

Cyfeiriadau:

1. CREU YNNI NEWYDD, “Cynhwysydd Snubber IGBT Blwch Plastig SMJ-P,” Taflen Ddata Cynnyrch. （https://www.crecapacitors.com/IGBT-GTO-Snubber-Capacitors-pl47325307.html）

2. Semikron Danfoss, “Manyleb Cynhwysydd Mesur a Snubber Foltedd Uchaf IGBT,” Nodyn Cais AN 07-006.

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

3. Severns, Rudy. “Dylunio Snubbers ar gyfer Cylchedau Pŵer.” Nodyn Cais Cornell Dubilier. （https://www.cde.com/resources/technical-papers/design.pdf）

Mae manylebau technegol yn adlewyrchu data a gyhoeddwyd ar adeg ysgrifennu. Dylai darllenwyr gadarnhau'r sgoriau cyfredol yn erbyn taflen ddata ddiweddaraf y gwneuthurwr cyn defnyddio'r dyluniad terfynol.