تعد دائرة تشغيل أشباه موصلات الطاقة فئة فرعية مهمة من الدوائر المتكاملة، وهي قوية، وتستخدم في دوائر تشغيل IGBT بالإضافة إلى توفير مستوى المحرك والتيار، وغالبًا ما تكون مع وظائف حماية المحرك، بما في ذلك حماية الدائرة القصيرة من عدم التشبع، وإيقاف الجهد المنخفض، ومشبك ميلر، والإغلاق على مرحلتين ، الإغلاق الناعم، SRC (التحكم في معدل التدفق)، وما إلى ذلك. تتمتع المنتجات أيضًا بمستويات مختلفة من أداء العزل.ومع ذلك، كدائرة متكاملة، تحدد حزمتها الحد الأقصى لاستهلاك الطاقة، يمكن أن يكون تيار إخراج IC للسائق أكثر من 10 أمبير في بعض الحالات، لكنه لا يزال غير قادر على تلبية احتياجات القيادة لوحدات IGBT ذات التيار العالي، ستناقش هذه الورقة قيادة IGBT التوسع الحالي والحالي.
كيفية توسيع تيار السائق
عندما يلزم زيادة تيار محرك الأقراص، أو عند قيادة IGBTs بتيار عالٍ وسعة بوابة كبيرة، فمن الضروري توسيع التيار للسائق IC.
استخدام الترانزستورات ثنائية القطب
التصميم الأكثر شيوعًا لبرنامج تشغيل بوابة IGBT هو تحقيق التوسع الحالي باستخدام تابع باعث تكميلي.يتم تحديد تيار الخرج للترانزستور التابع للباعث من خلال كسب التيار المستمر للترانزستور hFE أو β والتيار الأساسي IB، عندما يكون التيار المطلوب لقيادة IGBT أكبر من IB*β، فسيدخل الترانزستور إلى منطقة العمل الخطية والإخراج إذا كان تيار المحرك غير كافٍ، فستصبح سرعة الشحن والتفريغ لمكثف IGBT أبطأ وتزداد خسائر IGBT.
باستخدام الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFET).
يمكن أيضًا استخدام الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFET) لتوسيع تيار السائق، وتتكون الدائرة بشكل عام من PMOS + NMOS، لكن المستوى المنطقي لهيكل الدائرة هو عكس الترانزستور الدفع والسحب.يتم توصيل تصميم مصدر PMOS للأنبوب العلوي بمصدر طاقة إيجابي، والبوابة أقل من مصدر تشغيل PMOS بجهد معين، ويتم تشغيل خرج IC للسائق بشكل عام على مستوى عالٍ، وبالتالي فإن استخدام هيكل PMOS + NMOS قد يتطلب العاكس في التصميم.
مع الترانزستورات ثنائية القطب أو MOSFETs؟
(1) اختلافات الكفاءة، عادة في التطبيقات عالية الطاقة، تردد التبديل ليس مرتفعًا جدًا، وبالتالي فإن فقدان التوصيل هو السبب الرئيسي، عندما يكون للترانزستور الميزة.العديد من التصميمات الحالية ذات كثافة الطاقة العالية، مثل محركات السيارات الكهربائية، حيث يصعب تبديد الحرارة وتكون درجات الحرارة مرتفعة داخل العلبة المغلقة، عندما تكون الكفاءة مهمة جدًا ويمكن اختيار دوائر الترانزستور.
(2) يحتوي خرج محلول الترانزستور ثنائي القطب على انخفاض في الجهد بسبب VCE(sat)، ويجب زيادة جهد الإمداد للتعويض عن أنبوب المحرك VCE(sat) لتحقيق جهد محرك قدره 15 فولت، في حين أن حل MOSFET يمكن تقريبًا تحقيق إنتاج من السكك الحديدية إلى السكك الحديدية.
(3) يتحمل MOSFET الجهد الكهربي، وVGS حوالي 20 فولت فقط، وهو ما قد يكون مشكلة تحتاج إلى الاهتمام عند استخدام مصادر الطاقة الإيجابية والسلبية.
(4) تتمتع الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFET) بمعامل درجة حرارة سالب قدره Rds(on)، بينما تتمتع الترانزستورات ثنائية القطب بمعامل درجة حرارة موجب، وتعاني الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFET) من مشكلة الانفلات الحراري عند توصيلها على التوازي.
(5) في حالة قيادة وحدات MOSFET Si/SiC، تكون سرعة التحويل للترانزستورات ثنائية القطب عادة أبطأ من وحدات MOSFET للكائن الدافع، والتي ينبغي النظر في استخدام MOSFETs لتمديد التيار.
(6) متانة مرحلة الإدخال إلى ESD والجهد المتزايد، يتمتع تقاطع PN للترانزستور ثنائي القطب بميزة كبيرة مقارنة بأكسيد بوابة MOS.
الترانزستورات ثنائية القطب وخصائص MOSFET ليست هي نفسها، ما الذي يجب استخدامه أو عليك أن تقرر بنفسك وفقًا لمتطلبات تصميم النظام.
حقائق سريعة عن نيودن
① تأسست عام 2010، أكثر من 200 موظف، أكثر من 8000 متر مربع.مصنع.
② منتجات NeoDen: آلة PNP من السلسلة الذكية، NeoDen K1830، NeoDen4، NeoDen3V، NeoDen7، NeoDen6، TM220A، TM240A، TM245P، فرن إعادة التدفق IN6، IN12، طابعة معجون اللحام FP2636، PM3040.
③ أكثر من 10000 عميل ناجح في جميع أنحاء العالم.
④ أكثر من 30 وكيلًا عالميًا مشمولين في آسيا وأوروبا وأمريكا وأوقيانوسيا وأفريقيا.
⑤ مركز البحث والتطوير: 3 أقسام للبحث والتطوير تضم أكثر من 25 مهندسًا متخصصًا في البحث والتطوير.
⑥ مُدرج مع CE وحصل على أكثر من 50 براءة اختراع.
⑦ أكثر من 30 مهندسًا لمراقبة الجودة والدعم الفني، وأكثر من 15 من كبار المبيعات الدولية، ويستجيب العملاء في الوقت المناسب خلال 8 ساعات، ويقدمون الحلول الاحترافية في غضون 24 ساعة.
وقت النشر: 17-مايو-2022