"Sebagai generasi terbaru Infineon's IGBT teknologi platform, IGBT7 sentiasa menjadi kebimbangan jurutera dari segi perbandingan prestasi dengan IGBT4. Dalam kertas ini, melalui ujian FP35R12W2T4 dan FP35R12W2T7 dalam pemacu servo platform yang sama, perbandingan suhu simpang IGBT4 dan IGBT7 di bawah keadaan kerja yang sama diperolehi. Keputusan eksperimen menunjukkan bahawa suhu simpang IGBT7 adalah lebih rendah daripada IGBT4 dalam ujian perbandingan antara keadaan beban kuasa tinggi berterusan dan keadaan beban cakera inersia.
"
Sebagai generasi terbaru Infineon's IGBT platform teknologi, IGBT7 sentiasa menjadi perhatian jurutera dari segi perbandingan prestasi dengan IGBT4. Dalam kertas ini, melalui ujian FP35R12W2T4 dan FP35R12W2T7 dalam pemacu servo platform yang sama, perbandingan suhu simpang IGBT4 dan IGBT7 di bawah keadaan kerja yang sama diperolehi. Keputusan eksperimen menunjukkan bahawa suhu simpang IGBT7 adalah lebih rendah daripada IGBT4 dalam ujian perbandingan antara keadaan beban kuasa tinggi berterusan dan keadaan beban cakera inersia.
Sistem pemacu servo mempunyai kelajuan tindak balas yang pantas, gandaan beban lampau yang tinggi, pengecilan dan aliran ketumpatan kuasa tinggi yang meletakkan keperluan yang lebih ketat pada peranti kuasa. Produk bintang Infineon IGBT7, dengan penurunan voltan pengaliran ultra rendah, dv/dt yang boleh dikawal, dan suhu simpang beban lampau 175°C, memenuhi semua keperluan pemacu servo dengan sempurna. Infineon-Jingchuan-Maxim bersama-sama membangunkan penyelesaian lengkap untuk pemacu servo berdasarkan IGBT7, yang boleh meningkatkan ketumpatan kuasa dengan ketara. Cip pemacu menggunakan pengubah tanpa teras Infineon 1EDI20I12MH. Oleh kerana struktur kapasitans unik IGBT7, ia tidak mudah untuk menjalankan pengaliran parasit, jadi satu reka bentuk bekalan kuasa boleh digunakan, yang memudahkan reka bentuk pemacu ke tahap yang paling besar. MCU kawalan utama mengguna pakai XMC4700/4800, dan pengesanan kedudukan motor menggunakan TLE5109 untuk merealisasikan kawalan kelajuan dan kedudukan yang tepat.
Prototaip pemacu servo
Papan kuasa pemacu servo
Papan kawalan pemacu servo
Untuk membandingkan prestasi IGBT4 dan IGBT7 dalam pemacu servo, kami menggunakan dua pemacu servo pada platform yang sama, dilengkapi dengan FP35R12W2T4 dan FP35R12W2T7 dengan susun atur PIN yang sama, di bawah keadaan dv/dt yang sama (dv/dt=5600V/us ), jalankan ujian.
Kami telah mereka bentuk dua skim perbandingan keadaan kerja biasa untuk membandingkan suhu simpang IGBT4 dan IGBT7 di bawah keadaan kerja yang sama, iaitu ujian perbandingan beban berat berterusan dan ujian perbandingan beban inersia. Termokopel dibenamkan pada IGBT cip dalam IGBT modul untuk diuji, dan suhu simpang IGBT cip boleh dibaca terus dengan menyambungkan termokopel kepada instrumen pemerolehan data.
Ujian perbandingan beban berat berterusan
Dua motor digunakan untuk memuatkan, sistem motor yang diuji berfungsi dalam keadaan elektrik, dan sistem motor beban berfungsi dalam keadaan penjanaan kuasa;
Pemacu berdasarkan IGBT4 dan IGBT7 digunakan untuk memandu motor di bawah ujian, dan frekuensi pensuisan dan arus/kuasa keluaran kedua-dua pemandu adalah sama setiap kali;
Gunakan penganalisis kuasa untuk menguji kuasa input dan kuasa output pemacu, dan mengira kehilangan dan kecekapan pemacu.
Platform ujian perbandingan beban besar yang berterusan
Rajah di bawah ialah perbandingan suhu simpang IGBT4 dan IGBT7 di bawah keadaan beban berat yang berterusan.
Dari sini dapat dilihat bahawa perbezaan suhu simpang antara IGBT7 dan IGBT4 ialah 17°C di bawah beban frekuensi pensuisan 8K selama 13 minit. Apabila masa pemuatan meningkat, perbezaan suhu simpang masih meningkat.
Kami juga membandingkan kenaikan suhu IGBT7 dan IGBT4 di bawah frekuensi pensuisan yang berbeza dan kuasa keluaran yang sama (5.8KVA), seperti yang direkodkan dalam rajah berikut. Paksi mendatar ialah frekuensi pensuisan bagi IGBT; paksi menegak di sebelah kiri ialah kenaikan suhu suhu NTC berbanding suhu awal. Paksi menegak di sebelah kanan ialah perbezaan kenaikan suhu antara IGBT4 dan IGBT7. Apabila kekerapan pensuisan meningkat, kenaikan suhu NTC IGBT7 dan IGBT4 menjadi lebih besar; pada frekuensi pensuisan 10K, kenaikan suhu NTC IGBT7 adalah 19°C lebih rendah daripada IGBT4. boleh dilihat. Oleh kerana IGBT7 boleh berfungsi pada suhu simpang yang lebih tinggi, ia boleh mencapai kuasa keluaran yang lebih besar dan mencapai peralihan kuasa.
Ujian perbandingan beban inersia
Kedua-dua motor dimuatkan dengan IGBT4 dan IGBT7 masing-masing, motor mempunyai beban cakera inersia yang sama, kelajuan dari 1500 rpm hingga -1500 rpm ialah 250 milisaat, dan masa berjalan kelajuan mantap ialah 1.2s. Di bawah keadaan operasi kelajuan mantap, arus keluaran fasa kurang daripada 0.5A; oleh itu, kuasa purata dalam keadaan ujian ini agak kecil.
Keadaan pelesapan haba motor adalah sama, dan frekuensi pensuisan ialah 8kHz.
Platform ujian beban inersia
Keadaan ujian beban plat inersia
Keluk suhu simpang yang diukur adalah seperti berikut:
Ia boleh dilihat bahawa suhu simpang IGBT7 adalah lebih rendah daripada IGBT4 di bawah keadaan operasi pecutan dan nyahpecutan dengan cakera inersia. Selepas 13 minit operasi, kenaikan suhu pemandu masih belum mencapai keadaan keseimbangan, dan perbezaan suhu simpang adalah kira-kira 7°C pada masa ini.
Akhir sekali, kami membuat ringkasan bahagian ujian ini:
Dengan kuasa keluaran yang sama, suhu simpang pemandu yang menggunakan IGBT7 dikurangkan dengan ketara, membolehkan saiz sink haba dikurangkan, supaya saiz pemandu dapat dikurangkan;
Jika keadaan pelesapan haba yang sama digunakan, IGBT7 boleh mengeluarkan lebih banyak kuasa dan merealisasikan peralihan kuasa;
Di samping itu, IGBT7 boleh berfungsi pada suhu simpang yang lebih tinggi, jadi ia boleh mengeluarkan lebih banyak kuasa.
Pautan: BSM400GA120DN2 2MBI150NC-060