EN
Მაღალი ძაბვის IGBT მოდულების საფუძვლები
Ძირითადი სტრუქტურა და გადართვის მექანიზმი
Მაღალი ძაბვის Იზოლირებული ბაზის ბიპოლარული ტრანსისტორი (IGBT) მოდული ძალის ელექტრონიკის ინჟინერიის საოცარია, რომელიც ზუსტი ნახევარგამტარის დიზაინს უერთებს საიმედო შეფუთვას, რათა გაუმკლავდეს ელექტრული დატვირთვის ზედმეტ მაჩვენებლებს. მისი ბირთვული სტრუქტურა არის სამი ძირითადი ქვესისტემის სინერგია: ძალის ნახევარგამტარის დიე, კვანძის სამართველი წრედი და თერმული მართვის ინტერფეისი - თითოეული მათგანის გაუმჯობესებულია რომ დაიცვას მაღალი ძაბვის მაჩვენებლების მართვა სწრაფ გადართვის პროცესში.
Მის ბირთვში მდებარეობს IGBT ჩიპი ჩვეულებრივ დამზადებულია სილიციუმისგან (Si) მისი მომწიფებული წარმოების ეკოსისტემის გამო, თუმცა ახალგაზრდა გაფართოებული ზოლის მასალები, როგორიცაა სილიციუმის კარბიდი (SiC) მაღალი ეფექტურობის გამო საინტერესო ხდება. თანამედროვე ჩიფები იყენებს ველის შეჩერების (FS) ტექნოლოგიას , ძაბვის ბლოკირებაში ახალი წამყვანი მიღწევა: კოლექტორთან ახლოს მდებარე თხელი, მძიმედ დოპირებული ფენა ამოწვევს ელექტრული ველის "შევიწროვებას" მიდრიფტის რეგიონში, რაც ამცირებს ჩიპის სისქეს, მაგრამ ამავდროულად ინარჩუნებს მაღალი ძაბვის შესაძლებლობას. მაგალითად, 6500V FS-IGBT ჩიპი ასრულებს ბლოკირების ფუნქციას მიდრიფტის ფენით, რომელიც ძველი არა-პრობივის (NPT) დიზაინების ფენებზე 30%-ით უფრო თხელია, რაც კონდუქციურ დანაკარგებს 15-20%-ით ამცირებს.
The კვების მართვის ბლოკი არის მოდულის "ტვინი", რომელიც გადაწყვეტს დაბალი ძაბვის კონტროლის სიგნალებს (5-15V) და გარდაქმნის მაღალი ძაბვის მქმედი სიგნალებად IGBT-ში. ხმაურის შეფერხების თავიდან ასაცილებლად კონტროლის წრედსა (დაბალი ძაბვა) და ძაბვის წრედს შორის, კვების მართვის მოწყობილობები იყენებენ გალვანური განშლა — ან ოპტიკური (ბოჭკოვანი ოპტიკური ბმულის საშუალებით) ან მაგნიტური (იმპულსური ტრანსფორმატორების საშუალებით). ოპტიკური იზოლაცია სწრაფ რეაგირებას გვთავაზობს (<100ns) და უკეთეს დამცავ თვისებებს ხმაურის მიმართ, რაც მას ხდის იდეალურ არჩევანს მაღალი სიხშირის მოწყობილობებისთვის, როგორიცაა STATCOM-ები, ხოლო მაგნიტური იზოლაცია ხარჯთაღნობით უფრო ხელსახებელია დაბალი სიხშირის გამოყენებებისთვის, როგორიცაა ინდუსტრიული სამუშაო მოწყობილობები. დამახასიათებელი მრიცხველები ასევე უზრუნველყოფს დამცავ ფუნქციებს: დაბალი ძაბვის გამორთვა (UVLO) გამოართავს IGBT-ს, თუ ბრძანების ძაბვა დაეცემა 12V-ზე, რაც არიდებს დაზიანებას არასრული ჩართვისას, ხოლო დესატურაციის გამოვლენა ახორციელებს გადატვირთვის დაფიქსირებას კოლექტორ-ემიტერის ძაბვის (VCE) მონიტორინგით, რაც იწვევს მშვიდობიან გამორთვას <1µs.
Დაყოფა არის ბოლო მნიშვნელოვანი ეტაპი, რომელიც უზრუნველყოფს ჩიპის და მრიცხველის განთავსებას და სითბოს გასაყვანად ხელს უწყობს. მაღალი ძაბვის მოდულები იყენებსÂ კერამიკულ საფუძველს ჩიფის სითბოს გამტარობის დროს სითბოს გამტარი მასალა (მაგ., Al₂O₃ ან AlN) იცავს ჩიფს სითბოს გამტარი მასალისგან. AlN მასალას, რომლის სითბოს გამტარობა 5-ჯერ მეტია Al₂O₃-ზე, უპირატესობა ენიჭება HVDC სისტემებში გამოსაყენებლად 6500V მოდულებისთვის, სადაც სითბოს ნაკადი აღემატება 50W/cm²-ს. გარსი, რომელიც ხშირად სილიკონის ჟელის ან ეპოქსიდური მასალისგან არის დამზადებული, იცავს შიდა კომპონენტებს ტენიანობისა და მექანიკური დატვირთვისგან, რაც უზრუნველყოფს სიმუშაოს სანდოობას მძიმე პირობებში, როგორიცაა რკინიგზის სადგურები ან მარცვლის მზის მუშაობის მოედნები.
Ძაბვის მართვის შესაძლებლობები (1700V-6500V დიაპაზონები)
Მაღალი ძაბვა IGBT მოდულები შექმნილია იმუშაოს 1700V-6500V დიაპაზონში, ეს მრავალფეროვნება მოდის ზუსტი ჩიპის დიზაინიდან და მასალების მეცნიერებიდან. თითოეული ძაბვის კლასი მიზნად ისახავს განსხვავებულ გამოყენებას, სადაც გათვალისწინებულია გადატვირთვების დასაშვები ზღვრები - აუცილებელი კატასტროფიული მავნე გამტარობის თავიდან ასაცილებლად.
1700V მოდულები : აღმასრულებელი ძალა აღდგენითი ენერგიისა და ინდუსტრიული გადაცემების სფეროში. 1500V მზის ინვერტორებში, ისინი ამუშავებენ DC-ის ძაბვას 1800V-მდე (20%-იანი უსაფრთხოების მარჟით ღრუბლის წინა ძაბვის პიკებისთვის) და ამუშავებენ 16-20kHz სიხშირით ჰარმონიული დისტორსიის მინიმუმამდე. ისინი ასევე აძლევენ 400V AC ინდუსტრიულ გადაცემებს ქვეშმისავლებისა და მახვილებისთვის, სადაც მათი დაბალი ჩართვის ძაბვა (VCE(sat) <1.8V ნომინალურ დენში) ამცირებს გამტარობის დანახარჯებს.
3300V მოდულები : შუა ძაბვის სისტემების მუშა ცხვრები. ისინი აუცილებელია 3კვ დამუხტვის რკინიგზის კატენარებისთვის, რომლებიც გარდაქმნიან დენს სამფაზიან დენად მართვის ძრავებისთვის მაგიდრომებში, როგორიცაა გერმანიის ICE 4, რომელიც იყენებს 3300ვ/1200ა მოდულებს 300კმ/სთ სიჩქარის მისაღებად. ქარის ტურბინებში, 3300ვ მოდულები უზრუნველყოფს 6მვტ+ გარდამქმნელებს, რომლებიც გამძლე არის გენერატორებიდან მიღებული ცვლადი დენის მიმართ, ხოლო სინქრონიზაციას ქსელთან უზრუნველყოფს.
4500V-6500V მოდულები : დანიშნულია ქსელის მასშტაბის აპლიკაციებისთვის. 4500ვ მოდულები მარაგებს 6-10კვ ინდუსტრიული სამუშაოებს ფოლგას გადამამუშავებელ ქარხნებში, სადაც ისინი გამძლეა 5x გადატვირთვების 10 წამის განმავლობაში პიკური მუშაობის დროს. 6500ვ მოდულები არის მაღალი ძაბვის გარდამქმნელი გადაცემის ბირთვი - ჩინეთის ±800კვ სიანგიაბა-შანხაის მაღალი ძაბვის გადაცემის პროექტი იყენებს 6500ვ/2500ა მოდულებს გარდამქმნელებში, რომლებიც გადააქვს 6.4გვტ ელექტროენერგიას 1900კმ-ზე 7%-ზე ნაკლები სრული დანაკარგით.
Მათი ძაბვის მიმართ მდგრადობის ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი ფაქტორია მყარი ავალანჩური მარჯვევა — ამპერული გადაძაბვის დაძლევა კონტროლირებული ავალანშის გატეხვის შესაძლებლობით. 6500V მოდულები, მაგალითად, შეძლებენ გადატანას 7000V ავალანშის მოვლენები 10µs-ის განმავლობაში, რაც საჭიროა საწყისი დაცვა თანდაყოლილი დენის წინააღმდეგ მაღალი დამაგრების ხაზებში.
Ძაბვის ქსელის ინფრასტრუქტურის აპლიკაციები
HVDC გადაცემის სისტემები
Მაღალი ძაბვის გარდაქმნის (HVDC) სისტემები გარკვეულწილად გარდაქმნიან საშორო მანძილებზე ელექტროენერგიის გადაცემას, ხოლო IGBT მოდულები არის მათი მთავარი ელემენტი. AC გადაცემისგან განსხვავებით, რომელიც კარგავს ენერგიის 15-20%-ს 1000 კმ-ზე, HVDC IGBT-ებით ამცირებს დანაკარგებს 5-8%-მდე, ორი მთავარი უპირატესობის ხარჯზე:
Ეფექტური ძალის გარდაქმნა : IGBT-ებზე დამყარებული ძაბვის წყაროების კონვერტერები (VSCs) ჩაანაცვლებენ ძველ თირისტორებზე დამყარებულ ხაზოვან კომუტაციის კონვერტერებს (LCCs), რაც იძლევა უკან-წინ მიმართული დენის დინების შესაძლებლობას და სწრაფ სტაბილიზაციას ბადეში. მაგალითად, დიდი ბრიტანეთის დასავლეთის მიმართულებით HVDC პროექტი იყენებს 6500V IGBT-ებს 2GW ქარის ენერგიის გადასაცემად შოტლანდიიდან ინგლისში, სადაც დენის დინება იცვლება <10ms-ში ბადის მოთხოვნის დასაბალანსებლად.
Საჭირო ტერიტორიის შემცირება : HVDC-ს სჭირდება ნაკლები გამტარი AC-ს შედარებით (DC-სთვის 1-2 და AC-სთვის 3), რაც ხდის მას საუკეთესო არჩევანად საზღვაო კაბელებისთვის — ნორვეგიის NordLink პროექტი იყენებს 510კმ საზღვაო HVDC კაბელს IGBT კონვერტერებით, რათა მოხდეს ჰიდროელექტრო ენერგიის გაცვლა გერმანიასთან, გარემოზე ზემოქმედების მინიმუმამდე დასაყვანად.
STATCOM ქსელის სტაბილურობისთვის
S სტატიკური სინქრონული კომპენსატორები (STATCOM-ები) ბაზრის „ამორტიზატორებია“, ხოლო IGBT-ები უზრუნველყოფს უპრეცედენტო სიჩქარეს. ბაზრებში მაღალი აღდგენითი ენერგიის შემადგენლით (მაგალითად, 30%+ ქარი/მზის), ძხვევის ძაბვის გადახრები ხშირია — ამბების დაფარვა წამში შეიძლება დააწიოს მზის გამომსხივება 50%-ით, რაც იწვევს ძაბვის დაცემას. STATCOM-ები ამას უწინააღმდეგდებიან რეაქტიული ძაბვის (MVar) შეყვანით ძაბვის ასამაღლებლად, ხოლო IGBT-ები უზრუნველყოფს რეაგირების დროს <5 მილიწამში (10-ჯერ უფრო სწრაფი ვიდრე ტრადიციული კონდენსატორების ბანკები).
Მაგალითად, 3300V IGBT-ის საშუალებით დამზადებული STATCOM ტეხასის ERCOT ბაზარში შეინარჩუნებს ძაბვას ნომინალურიდან ±1%-ის ფარგლებში რეაქტიული ძაბვის გარეშე -100MVar-დან +100MVar-მდე, რათა თავიდან აიცილოს შიში ქარის დაცემის დროს შტორმის გამოწვეული ქარის დაცემის დროს. ზუსტად ამ შესაძლებლობის გამო ბაზრები მთელი მსოფლიოს მასშტაბით — ინდოეთის აღდგენითი რიჩ გუჯარატიდან დაწყებული ავსტრალიის ეროვნულ ელექტრო ბაზარამდე — ამ ტემპით ამატებენ IGBT STATCOM-ებს 5-10 გიგავატი/წელზე.
Სარკინიგზო აპლიკაციები
Მოძრავი ინვერტორები და რეგენერატიული დამუხრუჭება
Რკინიგზები მოითხოვენ IGBT-ებს, რომლებიც აერთიანებენ მაღალ სიმძლავრეს და გამძლეობას, ხოლო 3300V მოდულები უზრუნველყოფენ ორივე მხარეს. სასწრაფო მატარებლებში, მოძრაობის ინვერტორები გარდაქმნიან DC კატენარიულ ძაბვას (1.5kV ან 3kV) ცვლადი სიხშირის AC-ად მართვის ძრავებისთვის, სადაც IGBT-ები ახდენენ გადართვას 2-5kHz სიხშირით, რათა უზრუნველყოფილ იქნას გლუვი აჩქარება. იაპონიის შინკანსენ N700S იყენებს 3300V/1500A მოდულებს 360კმ/სთ სიჩქარის მისაღწევად, ხოლო ტორქის პულსაცია 3%-ზე ნაკლებია მგზავრების კომფორტის უზრუნველსაყოფად.
Რეგენერაციული დამუხრუჭება არის ის სფერო, სადაც IGBT-ები განიჩინებენ: განაჩქარებისას მართვის ძრავები მოქმედებენ როგორც გენერატორები, რომლებიც გადაიქცევა კინეტიკური ენერგია ელექტროენერგიად. IGBT-ები ამ AC-ს უკან გადაჰყავს DC-ში და აქვე აბრუნებს კატენარიაში სხვა მატარებლებისთვის გამოსაყენებლად. ტოკიოს იამანოტე ხაზზე, ეს სისტემა აღდგენს დაახლოებით 30% ენერგიას, რაც ამცირებს წელზე 18GWh ელექტროენერგიის ხარჯვას და გაზრდის დამუხრუჭების ფოლადის სიცოცხლეს 60%-ით.
Გარემოს მიმართ გამძლეობა
Რკინიგზის გარემო საგუშაგოა - რხევები (მაქსიმუმ 20g), ტემპერატურის ხანგრძლივი გადახრები (-40°C დან +85°C-მდე), და მტვერი/ნარჩენები არის მუდმივი საფრთხე. რკინიგზისთვის განკუთვნილი IGBT მოდულები აშენდა რომ გაუძლონ ამ პირობებს:
Ვიბრაციის წინააღმდეგობა • იყენებს ლურსმნის გარეშე დიე მიმაგრებას (მაგალითად, ვერცხლის სინტერს) ტრადიციული პიროზის ნაცვლად, რომელიც ვიბრაციის დროს შეიძლება გატეხილ იყოს. ვერცხლის სინტერის ბმულს აქვს სამჯერ მაღალი თერმული გამტარუნა და გამძლეობა 100 მილიონ ვიბრაციულ ციკლზე (IEC 61373-ის მიხედვით) დეგრადაციის გარეშე.
Თერმული გამძლეობა : ორმხრივი გაგრილება სითხის გამაგრილებლით (გლიკოლ-წყლის ნარევი) შენარჩუნებს გადახურვის ტემპერატურას <125°C-ზე დაბალ დროს უკიდურესად ცხელ ან მკაცრად გრილ ადგილებში. CRH2A საჩქარო მატარებელი, რომელიც მუშაობს ჩინეთის -40°C ჰეილონგიანგის პროვინციაში, იყენებს ამ დიზაინს საიმედო მუშაობის შესანარჩუნებლად.
Термომანაგემენტის ამოხსნები
Სითბო არის IGBT-ების მთავარი მტერი – ზედმეტი ტემპერატურა აჩქარებს მოწყობილობის დახმარებას, ამცირებს ძაბვის ბლოკირების შესაძლებლობას და შეიძლება გამოწვეული იყოს მაშინვე მარცხი. საუკეთესო თერმული მართვა უზრუნველყოფს მოდულების მუშაობას უსაფრთხოების ტემპერატურულ დიაპაზონში (როგორც წესი, -40°C-დან +150°C-მდე გადახურვის ტემპერატურა).
Თერმული საშუალებების მასალები (TIMs) : ეს მასალები ავსებს მიკრო-სივრცეებს მოდულისა და გამაგრილებლის შორის, რითაც ამცირებს თერმულ წინააღმდეგობას. ტრადიციული TIM-ები (მაგალითად, თერმული მავთული) გვაძლევს 1-3 ვტ/მ·კ, თუმცა ახალგაზრდა ვარიანტები, როგორიცაა გრაფენით დამაგრებული პადები, აღწევს 10-15 ვტ/მ·კ-მდე. 6500V HVDC მოდულებში, ეს ამცირებს გადახურვის ტემპერატურიდან გამაგრილებლამდე წინააღმდეგობას 40%-ით, რითაც აქვეითებს მუშაობის ტემპერატურას 15-20°C-ით.
Ორმაგი გვერდის გაგრილება : ბაზის დაფის გაგრილების ნაცვლად, ამ დიზაინში გაგრილების სითხე გადაადგილდება მოდულის ორივე მხარის ზემოთ და ქვემოთ. 3300V რკინიგზის მოდულებისთვის, ეს აორმაგებს სითბოს გაფანტვის შესაძლებლობას, რაც საშუალებას გვაძლევს 20%-ით მეტი დენის გატარება გადახურების გარეშე.
Მიკრო გამაგრილებელი რადიატორები კომპაქტური მოდულები (მაგ., ელექტრო ლოკომოტივებისთვის) იყენებს მიკრო-არხის გამაგრილებელ რადიატორებს 50-200µm არხებით, რომლებშიც გამაგრილებელი სითხე 2-3მ/წმ სიჩქარით გადის. ეს უზრუნველყოფს სითბოს სიმკვირდობის სიმკვდრობას 100 ვტ/სმ²-ზე, რაც არის აუცილებელი იმ შემთხვევებში, სადაც არ სრულდება დიდი გამაგრილებელი რადიატორების განთავსების პირობები.
Დაცვის მექანიზმები
Მაღალი ძაბვის გარემო ხელს უწყობს გადატვირთვას - ზედმეტ ძაბვას, ზედმეტ დენს და მოკლე წრედს. IGBT მოდულები შეიცავს რამდენიმე დამცავ საშუალებას ასეთი შეცდომების გადატანაში:
Ზედმეტი ძაბვის შეზღუდვა მეტალოქსიდური ვარისტორები (MOVs) ან გადატვირთვის ძაბვის ჩამქროლები (TVS) ატარებენ ზედმეტ ძაბვას მიწაზე. 6500 ვოლტიანი მოდულისთვის შეიძლება გამოვიყენოთ 7000 ვოლტიანი MOV, რომელიც ავტომატურად ამცირებს სიმაღლეს ნახტომის ან ინდუქციური მოწოვის გადართვისას 10 ნს-ში.
Მოკლე შეხების გაუმჯობესება iGBT-ები შეძლებენ მოკლე წრედის გამძლეობას 10-100µs (რეიტინგის დამოკიდებულებით). მოკლე წრედის დროს ბრძანების საწყისი წერტილი აღიქვამს მაღალ დამატებით VCE-ს (დესატურაცია) და ახორციელებს უარყოფით ბრძანების ძაბვას (-5V) მოწყობილობის გასათიშად, რათა შეზღუდოს ენერგიის გაბნელება. 3300V მოდულები ჩვეულებრივ გამძლეობენ 4x ნომინალურ დენს 50µs-ის განმავლობაში.
RBSOA გაუმჯობესება : პერიოდული ბლოკირების უსაფრთხო მუშაობის არე (RBSOA) განსაზღვრავს პირობებს, რომლის დროსაც IGBT ძაბვის ბლოკირებას ახდენს მოკლე წრეში შემდეგ. ახალგაზრდა FS-IGBT-ები ფართოებს RBSOA-ს, რაც საშუალებას გვაძლევს მოწყობილობას შეაჩეროს სრული ძაბვა მიუხედავად 2x ნომინალური დენის გავლისა — ეს მნიშვნელოვანია ქსელის დაზიანების აღდგენისთვის.
Საიმედოობის ინჟინერია
Მისიის კრიტიკულ აპლიკაციებში (მაგ., საავადმყოფოები, ატომური ელექტროსადგურები) გამოყენებული IGBT-ების საიმედოობა საკმარისად მნიშვნელოვანია. ორი ძირითადი ფაქტორი უზრუნველყოფს ამას:
Სიმძლავრის ციკლის შესაძლებლობა : მოდულებმა უნდა გაუძლოს გამეორებითი გათბობა/გაგრილების ციკლებს (ΔTj = 50-100°C). საუკეთესო დიზაინები ალუმინის საწვდომი და ბონდინგით (ოქროს ნაცვლად) და სპილენძის ბაზის პლიტებით ახდენს 1 მილიონზე მეტი ციკლის გაუძლებას, რაც საშუალებას იძლევა მათი გამოყენება 15-20 წელზე მეტი ვადით ინდუსტრიული სისტემებისთვის.
Ტენიანობის წინააღმდეგობა : გარე გამოყენების აპლიკაციები (მაგალითად, ქარის ტურბინები) უმუშევრობენ მაღალ ტენიანობას, რამაც შეიძლება გამოწვიოს კოროზია ან დენის დაშვება. მოდულები IP67 კლასის დამცავი გარსით და პარილენის დამამაგრებელი საფარით გამძლეა 1000 საათის განმავლობაში 85°C/85%RH პირობებში (IEC 60068 სტანდარტის მიხედვით) პარამეტრების 10%-ზე ნაკლები გადახრით.
Ახალი აპლიკაციები
Შუა ძაბვის მართვა : 4500V IGBT-ები 6-10კვ ძრავებში ცემენტის მილების და წყლის პომპებისთვის ამაღლებს ეფექტურობას 95%-დან 98%-მდე, რითაც ენერგიის ხარჯები 3-5%-ით იკლებს. მაგალითად, საუდის არაბეთში მდებარე დეზალინიზაციის საწარმოში 10 მეგავატიანი ძრავი წელზე 4,2 გიგავატსაათით ამჭამს ელექტროენერგიის მოხმარებას.
Აღდგენითი ენერგიის ინტეგრაცია : 1700V მოდულები უზრუნველყოფს 300კვტ+ მზის ინვერტორებს 99,2% ეფექტურობით, ხოლო 3300V მოდულები 15 მეგავატიან ოფშორული საქარვის კონვერტორებში აგენერირებს ცვლად გამომავალს 12 მეგავატიანი ტურბინებისგან, რითაც უზრუნველყოფს სტაბილურ ქსელში ინტეგრაციას.
Ხელიკრული
Როდის უნდა ავირჩიო SiC IGBT-ები ტრადიციული Si IGBT-ების ნაცვლად?
SiC IGBT-ებს აქვთ დაბალი გამტარობა/გადართვის დანაკარგები და უფრო მაღალი ტემპერატურის გამძლეობა (მაქსიმუმ 200°C), რაც ისინი ხდის საუკეთესო არჩევანს მაღალი სიხშირის გამოყენებისთვის (მაგალითად, 20 კჰც+ მზის ინვერტორები). თუმცა, ისინი 2-3-ჯერ უფრო ძვირია ვიდრე Si, ამიტომ Si უკეთესია დაბალი სიხშირის, ხარჯების მიმართ მგრძნობიარე გამოყენებისთვის (მაგალითად, HVDC).
SiC IGBT-ებს აქვთ დაბალი გამტარობა/გადართვის დანაკარგები და უფრო მაღალი ტემპერატურის გამძლეობა (მაქსიმუმ 200°C), რაც ისინი ხდის საუკეთესო არჩევანს მაღალი სიხშირის გამოყენებისთვის (მაგალითად, 20 კჰც+ მზის ინვერტორები). თუმცა, ისინი 2-3-ჯერ უფრო ძვირია ვიდრე Si, ამიტომ Si უკეთესია დაბალი სიხშირის, ხარჯების მიმართ მგრძნობიარე გამოყენებისთვის (მაგალითად, HVDC).
Როგორ შევამოწმო IGBT მოდული გაუმართლება?
Გამოიყენეთ მულტიმეტრი კოლექტორ-ემიტერთან შორის დამოკიდებულების შესამოწმებლად (უნდა აჩვენოს უსასრულო წინაღობა გამორთვის დროს) და კარიბჭე-ემიტერთან (5-10კΩ). დინამიური ტესტირებისთვის, ოსცილოსკოპი ზომავს VCE და დენს გადართვის დროს იზიარების აღმოჩენისთვის ან ნელი გამორთვისთვის.
Გამოიყენეთ მულტიმეტრი კოლექტორ-ემიტერთან შორის დამოკიდებულების შესამოწმებლად (უნდა აჩვენოს უსასრულო წინაღობა გამორთვის დროს) და კარიბჭე-ემიტერთან (5-10კΩ). დინამიური ტესტირებისთვის, ოსცილოსკოპი ზომავს VCE და დენს გადართვის დროს იზიარების აღმოჩენისთვის ან ნელი გამორთვისთვის.
Როგორ მოქმედებს გადართვის სიხშირე IGBT-ის შესრულებაზე?
Სიხშირის გაზრდა ამცირებს პასიური კომპონენტების ზომას (ინდუქტორები/კონდენსატორები), მაგრამ იზრდება გადართვის დანაკარგები. HVDC-სთვის (50-100Hz) არის დაბალი გატარების დანაკარგების ფოკუსირება; STATCOM-ებისთვის (1-5kHz) მნიშვნელოვანია სწრაფი გადართვა.
Სიხშირის გაზრდა ამცირებს პასიური კომპონენტების ზომას (ინდუქტორები/კონდენსატორები), მაგრამ იზრდება გადართვის დანაკარგები. HVDC-სთვის (50-100Hz) არის დაბალი გატარების დანაკარგების ფოკუსირება; STATCOM-ებისთვის (1-5kHz) მნიშვნელოვანია სწრაფი გადართვა.
Შეიძლება თუ არა IGBT-ების გამოყენება ელექტრომობილებში (EV)?
Დიახ - 1200V IGBT-ები ხშირად გვხვდება EV ინვერტორებში, რომლებიც აქცენ აკუმულატორის DC-ს ძრავის AC-ად. Tesla-ს Model 3-ში გამოიყენება 24 IGBT ინვერტორში, რაც უზრუნველყოფს 400V/600A ოპერაციას 97% ეფექტურობით.
Დიახ - 1200V IGBT-ები ხშირად გვხვდება EV ინვერტორებში, რომლებიც აქცენ აკუმულატორის DC-ს ძრავის AC-ად. Tesla-ს Model 3-ში გამოიყენება 24 IGBT ინვერტორში, რაც უზრუნველყოფს 400V/600A ოპერაციას 97% ეფექტურობით.
Რა ელოდება მაღალი ძაბვის IGBT-ებს?
Ტრენდები მოიცავს SiC ინტეგრაციას, უფრო მაღალ ძაბვის მაჩვენებლებს (10 კვ-ს ზემოთ) და გაჭრილი მოდულებს ჩაშენებული სენსორებით რეალურ დროში მოწყობილობის მდგომარეობის მონიტორინგისთვის, რაც მნიშვნელოვანია თვითმკურნალი ქსელებისა და ავტონომიური ინდუსტრიული სისტემებისთვის.
Ტრენდები მოიცავს SiC ინტეგრაციას, უფრო მაღალ ძაბვის მაჩვენებლებს (10 კვ-ს ზემოთ) და გაჭრილი მოდულებს ჩაშენებული სენსორებით რეალურ დროში მოწყობილობის მდგომარეობის მონიტორინგისთვის, რაც მნიშვნელოვანია თვითმკურნალი ქსელებისა და ავტონომიური ინდუსტრიული სისტემებისთვის.