Milyen hatással van a különböző emelkedési és esési idők a SIC eszköz teljesítményére?

Hé! Mint a SIC eszközök szállítója, első kézből láttam, hogy mennyire döntő jelentőségűek lehetnek az emelkedési és esés idők ezen összetevők teljesítményéhez. Ebben a blogban lebontom, mi az emelkedési és őszi idő, és hogyan befolyásolják a SIC eszközök teljesítményét.

Először is, gyorsan megértsük, mi az emelkedési és őszi idő. Az emelkedési idő az az idő, amikor egy jel az alacsony szintről magas szintre halad, általában a végső érték 10% -ról 90% -ára mérve. A legfontosabb oldalról az őszi idő az az idő, amelyhez a jel a magas szintről alacsony szintre való áttéréshez szükséges, általában a kezdeti érték 90% -ról 10% -ára mérve.

Most beszéljünk arról, hogy a különböző emelkedési és esési idők hogyan befolyásolhatják a SIC eszköz teljesítményét.

1. Veszteségváltás

Az emelkedés és az őszi idő egyik legjelentősebb hatása a veszteségek váltására. Amikor egy SIC eszköz, mint aSic mosfetvagySic schottky dióda, be- és kikapcsol, ezeknek az átmeneteknek a veszteségek vannak társítva.

A rövidebb emelkedési idő azt jelenti, hogy az eszköz gyorsabban bekapcsolhat. Ez csökkenti azt az időt, amely alatt az eszköz olyan állapotban van, ahol mind a feszültség, mind az áram nem - nulla, ami viszont csökkenti a kapcsolási veszteségeket. Például olyan magas frekvenciájú alkalmazásokban, mint például a tápegységek váltása, egy rövid emelkedési idővel rendelkező SIC MOSFET hatékonyabban működhet. A váltási folyamat során eloszlatott teljesítmény minimalizálódik, ami kevesebb hőtermelést és a rendszer általános hatékonyságát eredményezi.

Ezzel szemben a hosszabb emelkedési idő fokozódhat a váltási veszteségekhez. Az eszköz több időbe telik a teljes állapot elérése érdekében, és ebben a meghosszabbított átmeneti időszakban több energiával való eloszlás van. Ez túlmelegedési problémákhoz és csökkentett hatékonysághoz vezethet, különösen azokban az alkalmazásokban, ahol az eszköz magas frekvencián vált.

Ugyanez az elv vonatkozik az őszi időkre. A rövidebb esési idő lehetővé teszi az eszköz számára, hogy gyorsabban kikapcsoljon, csökkentve azt az időt, amikor a feszültség és az áram jelen van a bekapcsolási folyamat során. Ez elősegíti a kapcsolási veszteségek csökkentését az OFF -átmenet során.

2. Elektromágneses interferencia (EMI)

Az emelkedés és az őszi idők szintén nagy hatással vannak az elektromágneses interferenciára. Amikor egy SIC -eszköz vált, elektromágneses zajt generál. A feszültség és az áram változásának üteme az emelkedési és esés időkben jelentősen hozzájárul ehhez a zajhoz.

A rövidebb emelkedési és őszi idők a feszültség és az áram gyorsabb változását eredményezik. Ez nagy frekvenciájú elektromágneses hullámokat generálhat, ami zavarhatja a rendszer más elektronikus alkatrészeit. Bizonyos esetekben ezek a magas frekvenciakibocsátások hibás működést okozhatnak a közeli eszközökön, vagy akár megsérthetik az elektromágneses kompatibilitási (EMC) szabványokat.

Másrészt, a hosszabb emelkedési és esési idők a feszültség és az áram lassabb változását jelentik. Ez alacsonyabb frekvenciájú elektromágneses kibocsátásokhoz vezet, amelyek általában könnyebben szűrhetők, és kevésbé valószínű, hogy interferencia problémákat okoznak. Amint azonban korábban tárgyaltuk, a hosszabb emelkedési és esési idő növelheti a kapcsolási veszteségeket, tehát itt van egy kereskedelem.

3. feszültség és áramfeszültség

Az emelkedési és esés idők befolyásolhatják a SIC -eszközök feszültségét és jelenlegi feszültségét is. A váltási folyamat során az eszköz átmeneti feszültséget és aktuális tüskéket tapasztal.

A nagyon rövid emelkedési idő nagy feszültségű tüskéket okozhat az eszközön. Ennek oka az, hogy az áram gyors változása nagy feszültséget válthat ki az áramkör parazita induktivitásában. Ezek a feszültség tüskék meghaladhatják a SIC -eszköz névleges feszültségét, ami potenciálisan az eszköz meghibásodásához vezet.

Hasonlóképpen, egy rövid esési idő okozhat aktuális tüskéket. Az áramáram hirtelen megszakítása nagy feszültség impulzust válthat ki az áramkör parazita kapacitásában, ami azután áramlást okozhat, amikor az eszköz kikapcsol.

A hosszabb emelkedési és esési idő segíthet enyhíteni ezeket a feszültségeket és az aktuális tüskéket. A feszültség és az áram változásának lassításával csökken a tranziens tüskék nagysága. Ez csökkenti a SIC -eszköz feszültségét és növeli annak megbízhatóságát.

4. Rendszer sebessége és válasza

Azokban az alkalmazásokban, ahol gyors rendszerválaszra van szükség, például a motorvezérlésben vagy a nagysebességű kommunikációs rendszerekben, a SIC -eszközök emelkedési és esési ideje döntő szerepet játszik.

A rövidebb emelkedési és esési idő lehetővé teszi az eszköz számára, hogy gyorsabban reagáljon a bemeneti jelekre. Például egy motorvezérlő rendszerben egy rövid emelkedési és esési idővel rendelkező SIC MOSFET gyorsan beállíthatja a motorhoz szállított energiát, lehetővé téve a motor sebességének és nyomatékának pontosabb irányítását.

A nagy sebességű kommunikációs rendszerekben a gyors emelkedési és esési időkre van szükség ahhoz, hogy az adatokat nagy sebességgel továbbítsa és fogadja. A rövid kapcsolási idővel rendelkező SIC Schottky dióda nagy sebességű jel kondicionáló áramkörökben használható annak biztosítása érdekében, hogy a jelek pontosan és gyorsan feldolgozzák.

5. Hőgazdálkodás

Mint már említettük, a váltási veszteségek az emelkedés és az esés időkhöz kapcsolódnak. Mivel ezek a veszteségek hőtermelést eredményeznek, az emelkedési és esési idők szintén hatással vannak a termálkezelésre.

A rövidebb emelkedési és esési időkkel rendelkező eszközök általában alacsonyabb kapcsolási veszteségeket mutatnak, ami azt jelenti, hogy kevesebb hőt generálnak. Ez megkönnyíti a SIC eszköz hőmérsékletének kezelését. Bizonyos esetekben akár kiküszöbölheti a komplex és terjedelmes hűtőrendszerek szükségességét.

Másrészt a hosszabb emelkedési és esési időkben lévő eszközök több hőt generálnak a megnövekedett váltási veszteségek miatt. Ehhez kifinomultabb hőgazdálkodási megoldásokra van szükség, mint például a Heatborls vagy a ventilátorok, hogy az eszközt az üzemi hőmérsékleti tartományon belül tartsák.

Összegezve, a SIC -eszközök emelkedési és esési ideje széles körű hatással van teljesítményükre. Legyen szó akár a kapcsolási veszteségek csökkentéséről, az EMI kezeléséről, a kezelési feszültségről és az aktuális stresszről, a gyors rendszerválasz eléréséről vagy a termálkezelés kezeléséről, ezeket a paramétereket gondosan figyelembe kell venni, amikor egy adott alkalmazáshoz SIC eszközöket választanak.

Ha a magas színvonalú SIC eszközök piacán vagy, mint példáulSic mosfetvagySic schottky dióda, itt vagyunk, hogy segítsünk. Biztosíthatunk Önnek olyan eszközöket, amelyeket az Ön konkrét követelményeihez optimalizált. Függetlenül attól, hogy olyan eszközökre van szüksége, amelyek rövid emelkedési és esési idővel rendelkeznek a nagysebességű alkalmazásoknál, vagy hosszabb időkben az EMI csökkentése érdekében, fedeztük Önt. Keresse meg velünk a vitát a beszerzési igényekről, és működjünk együtt a projektek legjobb SIC eszközmegoldásainak megtalálása érdekében.

Referenciák

• Mohan, N., Undeland, TM és Robbins, WP (2012). Power Electronics: átalakítók, alkalmazások és tervezés. Wiley.
• Erickson, RW és Maksimović, D. (2001). A hatalmi elektronika alapjai. Springer.