"בתור הדור האחרון של אינפיניון"S IGBT טֶכנוֹלוֹגִיָה פלטפורמה, IGBT7 תמיד היה דאגה למהנדסים במונחים של השוואת ביצועים עם IGBT4. במאמר זה, באמצעות הבדיקה של FP35R12W2T4 ו-FP35R12W2T7 באותו כונן סרוו פלטפורמה, מתקבלת השוואת טמפרטורת הצומת של IGBT4 ו-IGBT7 באותם תנאי עבודה. תוצאות הניסוי מראות שטמפרטורת הצומת של IGBT7 נמוכה מזו של IGBT4 במבחן ההשוואה בין תנאי עומס מתמשכים בהספק גבוה ותנאי עומס דיסק אינרציה.
"
בתור הדור האחרון של Infineon IGBT פלטפורמת טכנולוגיה, IGBT7 תמיד דאגה למהנדסים במונחים של השוואת ביצועים ל-IGBT4. במאמר זה, באמצעות הבדיקה של FP35R12W2T4 ו-FP35R12W2T7 באותו כונן סרוו פלטפורמה, מתקבלת השוואת טמפרטורת הצומת של IGBT4 ו-IGBT7 באותם תנאי עבודה. תוצאות הניסוי מראות שטמפרטורת הצומת של IGBT7 נמוכה מזו של IGBT4 במבחן ההשוואה בין תנאי עומס מתמשכים בהספק גבוה ותנאי עומס דיסק אינרציה.
למערכת ההנעה הסרוו יש מהירות תגובה מהירה, מכפילי עומס גבוהים, מזעור וצפיפות הספק גבוהה המגמות שמציבות דרישות מחמירות יותר להתקני כוח. המוצר הכוכב IGBT7 של Infineon, עם מפל מתח הולכה נמוך במיוחד, dv/dt הניתנים לשליטה וטמפרטורת צומת עומס יתר של 175°C, עונה בצורה מושלמת על כל הצרכים של כונני סרוו. Infineon-Jingchuan-Maxim פיתחה במשותף פתרון שלם להנעת סרוו המבוססת על IGBT7, שיכול להגדיל משמעותית את צפיפות ההספק. שבב הכונן משתמש בשנאי חסר ליבה 1EDI20I12MH של Infineon. בגלל מבנה הקיבול הייחודי של IGBT7, לא קל לנהל הולכה טפילית, כך שניתן להשתמש בתכנון ספק כוח יחיד, מה שמפשט את תכנון הכונן במידה הרבה ביותר. MCU הבקרה הראשי מאמץ את XMC4700/4800, וזיהוי מיקום המנוע מאמץ את TLE5109 כדי לממש שליטה מדויקת על המהירות והמיקום.
אב טיפוס של כונן סרוו
לוח כוח כונן סרוו
לוח בקרת כונן סרוו
על מנת להשוות את הביצועים של IGBT4 ו-IGBT7 בכונני סרוו, השתמשנו בשני כונני סרוו על אותה פלטפורמה, מצוידים ב-FP35R12W2T4 ו-FP35R12W2T7 עם אותה פריסת PIN, באותם תנאי dv/dt (dv/dt=5600V/us ), לבצע בדיקות.
תכננו שתי ערכות השוואת מצב עבודה טיפוסיות כדי להשוות את טמפרטורת הצומת של IGBT4 ו-IGBT7 באותו מצב עבודה, שהן מבחן השוואת עומסים כבדים מתמשכים ומבחן השוואת עומסי האינרציה. הצמד התרמי מוטבע על IGBT שבב ב IGBT מודול להיבדק, וטמפרטורת הצומת של IGBT ניתן לקרוא את השבב ישירות על ידי חיבור הצמד התרמי למכשיר רכישת הנתונים.
מבחן השוואת עומסים כבדים מתמשך
שני מנועים משמשים לטעינה, מערכת המנוע הנבדקת עובדת במצב חשמלי, ומערכת מנוע העומס עובדת במצב ייצור חשמל;
הדרייברים המבוססים על IGBT4 ו-IGBT7 משמשים להנעת המנוע הנבדק, ותדירות המיתוג וזרם המוצא/הספק של שני הדרייברים זהים בכל פעם;
השתמש בנתח הספק כדי לבדוק את הספק הכניסה והספק המוצא של הכונן, ולחשב את האובדן והיעילות של הכונן.
פלטפורמת בדיקה מתמשכת להשוואת עומסים גדולים
האיור שלהלן הוא השוואת טמפרטורת הצומת של IGBT4 ו-IGBT7 בתנאי עומס כבד מתמשכים.
ניתן לראות מכך שהפרש טמפרטורת הצומת בין IGBT7 ל-IGBT4 הוא 17 מעלות צלזיוס בעומס של תדר מיתוג של 8K למשך 13 דקות. ככל שזמן הטעינה גדל, הפרש טמפרטורת הצומת עדיין במגמת עלייה.
השווינו גם את עליית הטמפרטורה של IGBT7 ו-IGBT4 תחת תדרי מיתוג שונים ואותו הספק מוצא (5.8KVA), כפי שנרשם באיור הבא. הציר האופקי הוא תדירות המיתוג של IGBT; הציר האנכי משמאל הוא עליית הטמפרטורה של טמפרטורת NTC בהשוואה לטמפרטורה ההתחלתית. הציר האנכי מימין הוא הפרש עליית הטמפרטורה בין IGBT4 ל-IGBT7. ככל שתדירות המיתוג עולה, עליית טמפרטורת ה-NTC של IGBT7 ו-IGBT4 הופכת גדולה יותר; בתדר מיתוג של 10K, עליית טמפרטורת ה-NTC של IGBT7 נמוכה ב-19 מעלות צלזיוס מזו של IGBT4. יכול להיראות. מכיוון ש-IGBT7 יכול לעבוד בטמפרטורת צומת גבוהה יותר, הוא יכול להשיג הספק פלט גדול יותר ולהשיג העברת כוח.
מבחן השוואת עומסי אינרציה
שני המנועים עמוסים ב-IGBT4 ו-IGBT7 בהתאמה, למנועים יש אותו עומס של דיסק אינרציה, המהירות מ-1500 סל"ד ל-1500 סל"ד היא 250 מילישניות, וזמן הריצה במהירות קבועה הוא 1.2 שניות. בתנאי הפעלה במהירות קבועה, זרם פלט הפאזה קטן מ-0.5A; לכן, ההספק הממוצע במצב בדיקה זה קטן יחסית.
תנאי פיזור החום של המנוע זהים, ותדר המיתוג הוא 8kHz.
פלטפורמת בדיקת עומס אינרציה
תנאי בדיקת עומס צלחת אינרציה
עקומת טמפרטורת הצומת הנמדדת היא כדלקמן:
ניתן לראות שטמפרטורת הצומת של IGBT7 נמוכה מזו של IGBT4 בתנאי ההפעלה של האצה וההאטה עם דיסק האינרציה. לאחר 13 דקות של פעולה, עליית הטמפרטורה של הנהג טרם הגיעה למצב שיווי המשקל, והפרש טמפרטורת הצומת הוא כ-7 מעלות צלזיוס בשלב זה.
לבסוף, אנו עושים סיכום של חלק זה של המבחן:
עם אותו הספק פלט, טמפרטורת הצומת של הדרייבר המשתמש ב-IGBT7 מופחתת משמעותית, מה שמאפשר להקטין את גודל גוף הקירור, כך שניתן להקטין את גודל הדרייבר;
אם נעשה שימוש באותם תנאי פיזור חום, IGBT7 יכול להפיק יותר כוח ולממש שינוי כוח;
בנוסף, IGBT7 יכול לעבוד בטמפרטורת צומת גבוהה יותר, כך שהוא יכול להפיק יותר כוח.
הקישורים: BSM400GA120DN2 2MBI150NC-060