Создаю отдельную тему, т.к. считаю данный вопрос важным.Просьба не флудить. Интересует следующий вопрос по части теории MOSFET/IGBT.У них есть такие параметры, как максимальный импульсный ток(Drain Current Pulsed) и энергия обвала(Avalanche Energy).Вопрос мой вот в чём: если у меня в ключе проскакивают короткие(десятки-сотни нс) импульсы тока, с двух-трёх кратным превышением Drain Current Pulsed, но их общая энергия за рабочий промежуток времени значительно меньше Avalanche Energy и температура кристалла в норме причинит ли это вред ключу(не только вынос, но и ускоренный износ кристалла)? Добавлено: Mon Apr 11, 2011 4:44 pm |
Avalanche Energy (досл. "энергия лавины") - энергия лавинного пробоя. Того, что произойдёт при превышении предельного прямого напряжения. По остальному - давай название ключа. В момент этих импульсов ключ будет надёжно открыт или будет в динамике? Откуда такой ток? Добавлено: Mon Apr 11, 2011 4:57 pm |
Имею в виду ситуацию, где кап разряжается на ключ.Суммарная его энергия скажем 1мДж, превышение тока в 3 раза.Не в конкретном ключе дело, интересует правило, которое можно применить к любому. Добавлено: Насчёт прямого напряжения я что-то не понял.Прямое напряжение к ключу(открытому) приложить нельзя, можно только пропустить некоторый ток, который даст данное напряжение.Но в шитах приводится значение в джоулях, которые в вольты и амперы не переводятся, т.к. не указано время.Как я понимаю, энергия лавины означает выделение данного кол-ва энергии в виде тепла на кристалле одномоментно(т.е. за малый промежуток времени, за который кристалл условно не отводит тепло при его некоторой заданной температуре), при котором происходит лавинный пробой.Это так, или я ошибаюсь?И(если это так) значит ли это, что если не превышать эту энергию(в условиях нормальной температуры) можно не беспокоиться за здоровье тр-ра? Добавлено: Mon Apr 11, 2011 6:03 pm |
http://www.vishay.com/docs/90160/an1005.pdf http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOUR...TE/CD00100956.pdf http://www.microsemi.com/micnotes/APT9402.pdf http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-1005.pdf в файлах есть и расчёты. Только разбираться надо. БУдет время, постараюсь объяснить. Добавлено: Mon Apr 11, 2011 6:40 pm |
Если бы я ещё понимал что там написано Добавлено: Mon Apr 11, 2011 7:04 pm |
У MOSFET есть такая особенность, что при повышении тока через канал растёт и сопротивление канала из-за ослабления поля в нём. Особенно резкий рост начинается при превышении током значения Pulsed Drain Current. MOSFET входит в режим насыщения, когда повышение напряжения уже не сопровождается заметным ростом тока. Формально производитель гарантирует сохранение параметров ключа только при соблюдении режимов из номограммы "Safe Operating Area". Всё что сверх этого - нужно долго и нудно испытывать с набором статистики. Нагрев кристалла одиночным импульсом считать примерно так: Δt=k*Rjc*(Ei/ti) Где : - k - коэффициент, полученный пересечением линии "Single Pulse" графика "Thermal Impedence" соответствующего временн́ого значения. Строго говоря, аппроксимировать графика продолжением линии за левую границу (10мкс для IRFP460) нельзя: теплопередача там нелинейна. Но если очень хочется, то можно (распечатать и дорисовать карандашом). Для заведомо наихудшего варианта можно взять крайнее значение без выхода за пределы графика (0.007 для IRFP460) - Rjc (Rthj-case) - тепловое сопротивление кристалл-корпус (0.57 °C/Вт для IRFP460) - Ei - энергия импульса , Дж - ti - длительность импульса, с Пример для 1 мДж, 100 нс и IRFP460: Δt=0.007*0.57*((1e-3)/(100e-9)) = 39,9° Хотя для 100 нс коэффициент k должен быть явно ниже; раз этак в пять, если не больше. Получить многоамперный субмикросекундный импульс тока могут помешать индуктивности монтажа и элементов. Он там точно будет? Пружина > Прямое напряжение к ключу(открытому) приложить нельзя, можно только пропустить некоторый ток, который даст данное напряжение. О нём и речь. Однако при насыщении MOSFET напряжение на нём может дойти до лавинного пробоя. Пружина > Но в шитах приводится значение в джоулях, которые в вольты и амперы не переводятся, т.к. не указано время. Для твоего случая это значение бесполезно. Оно пригодится, когда потребуется оценить пригодность транзистора для ловли энергии выбросов с индуктивностей при закрытом ключе. neon Там в основном с индуктивностей ловят при малых токах и больших длительностях. Добавлено: Mon Apr 11, 2011 7:08 pm |
KaV писал(а): Формально производитель гарантирует сохранение параметров ключа только при соблюдении режимов из номограммы "Safe Operating Area". Относительно этого графика вопрос: разброс напряжения в нём обусловлен условиями управления(напругой на затворе) или ещё чем?KaV писал(а): Для твоего случая это значение бесполезно. Оно пригодится, когда потребуется оценить пригодность транзистора для ловли энергии выбросов с индуктивностей при закрытом ключе. Иными словами эта величина означает сколько энергии может схавать стабилитрон за раз и не подавиться?KaV писал(а): Получить многоамперный субмикросекундный импульс тока могут помешать индуктивности монтажа и элементов. Он там точно будет?А хрен его знает.Судя по каду броски там большие быть могут, хотя ввести в модель все паразитные индуктивности я не могу. Спасибо за подробные разъяснения. Добавлено: Mon Apr 11, 2011 8:57 pm |
Про Single Pulse Avalanche Energy уже поднималась тема http://flyback.org.ru/viewtopic.php?t=1174&start=450 Добавлено: Mon Apr 11, 2011 9:13 pm |
Пружина > разброс напряжения в номограмме обусловлен условиями управления(напругой на затворе) или ещё чем? Это не совсем разброс. Разложим на составляющие: На оси Y ток через ключ, на оси X - напряжение на ключе. Серая область слева вверху недостижима из-за конечного сопротивления канала открытого MOSFET. Белая область справа - ограничение по напряжению на закрытом ключе (500В). Синяя линия - ключ полностью открыт, типичная прямая ВАХ канала-резистора. Дорисованный загиб в верхней части - насыщение ключа. Зелёная область - работа на постоянном токе в линейном режиме. Справа сверху ограничена тепловыделением в 250 Вт. Жёлтое - работа с одиночными импульсами, при которых тепловыделение больше 250 Вт. Справа указаны длительности импульсов. Ограничение - перегрев кристалла. Оранжевое - работа с одиночными импульсами малой (ориентировочно менее 1мкс) длительности. Желательно избегать. Красная область - ограничение по насыщению ключа током при слишком большой выделяемой мощности. Возможен отказ или деградация ключа. (номограмма абстрактного транзистора; взята из даташита ST на IRFP460, но она к нему не подходит по сопротивлению канала; в даташитах других производителей - верные данные) Пружина > эта величина означает сколько энергии может схавать стабилитрон за раз и не подавиться? Угу. При дополнительных условиях: непревышение указанного в "Avalanche Current" тока и нагрев кристалла не выше "Max. Operating Junction Temperature". А то ведь для того же IRFP460 указано 20 А, что при 500 В даст 10 КВт. Такого в мало-мальски продолжительном режиме не выдержит даже термосопротивление кристалл-корпус (Δt=5700° - каково?). Пружина > Спасибо за подробные разъяснения. Пожалуйста. Я тоже узнал много нового-полезного. Добавлено: Tue Apr 12, 2011 12:11 am
|
Лицензионное соглашение (c)Flyback.org.ru Российское общество любителей высоких напряжений. Использование материалов с данного сайта и форума возможно только с разрешения администрации. |