Оптрони за поддръжка на превключващи преобразуватели с висока мощност с висока скорост на превключване

TE-STM32F103 Модул - MCU вградено решение с Cortex-M3 Core

Статията представя вграден модул TE-STM32F103 от Terraelectronics, базиран на микроконтролер с ядро ​​Cortex-M3. Модулът реализира предимствата на микроконтролера от старшата линия на семейството STMicroelectronics STM32: продуктивно 32-битово ядро ​​(72 MHz), 512 KB флаш памет, бърза обработка на прекъсвания, 12-битови ADC и DAC. Модулът е цялостно решение, готово за инсталиране в продукти като ядро ​​на система за управление.

Едночипов POL конвертор TPS54620 за телекомуникационни и изчислителни системи

Тази статия представя накратко новия POL преобразувател на Texas Instruments, най-малкият DC/DC преобразувател с вградени захранващи превключватели в индустрията.

Pump and Dump - Повече мощност, отколкото сте очаквали!

Статията разглежда метода за зареждане на банка от кондензатори за съхранение на енергия, осигуряваща достатъчен резерв от мощност за захранване на всички видове товари. Описана е схема на обратноходов преобразувател с висока изходна мощност, използван за зареждане на блок от суперкондензатори. Статията е превод на [1].

В приложения с висока скорост на превключване, появата на електромагнитни смущения може да причини неизправност на системата и повреда. Задвижвани от порта оптрони с висок токов изход и силно отхвърляне на общ режим са добро решение на този проблем, т.к. те осигуряват устойчивост на смущения и висок капацитет на ток в приложения с високомощни IGBT и IGBT с високи скорости на превключване.

IGBT транзисторните порти трябва да се управляват от стабилни ниванапрежения за включване и изключване и сравнително голям ток за осигуряване на бързо превключване между съответните състояния. Освен това е необходим голям задвижващ ток за превключване на IGBT с голяма мощност. За да разберете значението на високотоковата верига на драйвера на гейта за инвертора, вземете предвид проектните изисквания и параметрите на IGBT като заряд, капацитет, напрежение и честота на превключване. Входният капацитет често се използва като отправна точка за проектиране на задвижваща верига на порта. В листа с данни на IGBT входният капацитет на CIES варира от няколко пикофарада до стотици нанофарада. CIES е сумата от капацитета колектор към порта (CGC) и капацитета порта към емитер (CGE). те са успоредни една на друга (виж фиг. 1).

поддръжка

Ориз. 1. CIES - Входен капацитет на IGBT; CGS е капацитетът на гейт-колектора; CGE - капацитет гейт-емитер

Този капацитет на IGBT варира значително в зависимост от напрежението на колектора. Промените в напрежението на колектора и кондензаторът на Милър увеличават входния капацитет с 3 до 5 пъти стойността на CIES, посочена в листа с данни на транзистора. Поради тази разлика, параметрите на веригата на задвижване на вратата, изчислени на базата на входния капацитет, даден в описанието, обикновено са неправилни. На фигура 2 QGE е зарядът, който е преминал през времето t0, през което напрежението на затвора се е променило от нула до стойност, съответстваща на платото на Милър.
поддръжка

Ориз. 2. Типичният заряд на IGBT затвор спрямо VGE определя ефективния среден капацитет на затвора.

QGC е зарядът, протичащ през времето t1; QG е общата такса, необходима завключете IGBT, където VGE е напрежението на задвижването на портата. Обикновено QG е посочен в листа с данни на производителя на IGBT.Пиковият ток на задвижване на затвора и средната мощност Pavg се изчисляват, както следва:

I G,PEAK = VGE /R G, (1)

P avg = V GE ∙Q G ∙f s , (2)

където: Q G е общият заряд на IGBT гейта; f S е честотата на превключване на IGBT (виж Фиг. 2). Цикълът на зареждане на гейта може да бъде разделен на три времеви интервала - t 0 , t 1 и t 2 . Ефективният капацитет на затвора и пиковият ток по време на всеки от тях се изчисляват по формулите:

Q X = I G,X ∙t X , (3)

Q X = V GE,X ∙ C X , (4)

където x = 0, 1, 2 и показва конкретен интервал от време.

Мощни IGBT транзистори и тяхното едновременно превключване