Koji su efekti različitog porasta i pad vremena na performansama SIC uređaja?

Hej tamo! Kao dobavljač SiC uređaja, vidio sam iz prve ruke, koliko je ključno uspon i pad mogu biti za performanse ovih komponenti. U ovom blogu ću prekinuti ono što su ti rast i pad vremena i kako utječu na performanse SiC uređaja.

Prvo, hajde da brzo shvatimo šta su ti i pad. Vrijeme porasta je vrijeme koje je potrebno da signal pređe sa niske razine do visoke razine, obično se mjeri sa 10% do 90% konačne vrijednosti. Na flip strani, jeseno vrijeme je vrijeme koje je potrebno da signal prelazi sa visoke razine na nizak nivo, obično se mjeri od 90% na 10% početne vrijednosti.

Sada razgovarajmo o tome kako različita rasta i pad mogu utjecati na performanse SiC uređaja.

1. Prekidački gubici

Jedan od najznačajnijih utjecaja porasta i pad vremena je na prebacivanju gubitaka. Kad je sic uređaj, poput aSic MosfetiliSic Schottky Diode, Uključuje se i isključuju, postoje gubici povezani sa ovim prijelazima.

Kraće vrijeme uspon znači da se uređaj brže može uključiti. To smanjuje vrijeme tijekom kojeg je uređaj u stanju u kojem su i napon i struja ne-nula, što zauzvrat smanjuje gubitke prebacivanja. Na primjer, u visokim - frekvencijskim aplikacijama kao što su prebacivanje napajanja, SiC MOSFET s kratkim vremenom uspona može raditi efikasnije. Snaga koja se rasprše tijekom procesa prebacivanja je minimizirana, što dovodi do manje proizvodnje topline i veće cjelokupne efikasnosti sistema.

Suprotno tome, dugo vrijeme porasta može rezultirati povećanim prekidačkim gubicima. Uređaj traje više vremena za postizanje potpuno - na stanju, a tokom ovog proširenog prijelaznog perioda postoji više rasipanja snage. To može dovesti do problema sa pregrijavanjem i smanjenu efikasnost, posebno u aplikacijama u kojima uređaj prelazi na visoku frekvenciju.

Isti princip se odnosi na pad vremena. Kraće vrijeme pada omogućava da se uređaj brže isključi, smanjujući vrijeme kada su i napon i struja prisutni tokom procesa isključenja. To pomaže u smanjenju prekidača za prebacivanje tokom prelaska - tranzicije.

2. Elektromagnetska smetnja (EMI)

Uspon i pad vremena takođe imaju veliki uticaj na elektromagnetske smetnje. Kada se SIC uređaj prebaci, on stvara elektromagnetsku buku. Stopa promjene napona i struje tijekom uspona i pad vremena glavni je doprinos ovom buci.

Kraće vrijeme porasta i pad rezultiraju bržim brzinom promjene napona i struje. Ovo može stvoriti visoke frekvencijske elektromagnetske valove, što može ometati druge elektronske komponente u sistemu. U nekim slučajevima, ove visoke emisije frekvencije mogu prouzrokovati kvarove u obližnjim uređajima ili čak kršiti standarde elektromagnetske kompatibilnosti (EMC).

S druge strane, duže rast i pad vremena znače sporiju brzinu promjene napona i struje. To dovodi do niže - frekvencijske elektromagnetske emisije, što je generalno lakše filtrirati i manje vjerovatno da uzrokuju probleme s interferencijama. Međutim, kao što smo razgovarali ranije, duže vrijeme porasta i padova mogu povećati prebacivanje gubitaka, tako da postoji trgovina - ovdje.

3. Napon i trenutni stres

Vremena porasta i pasa mogu utjecati i na napon i trenutni stres na SIC uređajima. Tokom procesa prebacivanja, uređaj doživljava prolazni napon i trenutne šiljke.

Vrlo kratko vrijeme može prouzrokovati velike naponske šiljke preko uređaja. To je zato što brza promjena u struji može izazvati veliki napon u parazitskoj induktivnosti kruga. Ovi naponski šiljci mogu premašiti nazivni napon SiC uređaja, potencijalno dovodeći do kvara uređaja.

Slično tome, kratko vrijeme pada može prouzrokovati trenutne šiljke. Iznenadni prekid trenutnog protoka može izazvati visoki - naponski puls u parazitskom kapacituru kruga, koji tada može uzrokovati trenutni šiljak kada se uređaj isključi.

Duže vrijeme porasta i pada mogu pomoći ublažavanju ovih napona i trenutnih šiljaka. Usporavanjem brzine promjene napona i struje, veličina prolaznih šiljaka je smanjena. To smanjuje stres na SIC uređaju i povećava njegovu pouzdanost.

4 Brzina i odziv sistema

U aplikacijama u kojima je potreban brzi odgovor sustava, poput kontrole motora ili visokim komunikacijskim sustavima za brzinu, razgovor i pad vremena sića igraju ključnu ulogu.

Kraće vrijeme uspona i pasa omogućuju uređaju da brže odgovori na unos signala. Na primjer, u sistemu upravljanja motorom, SiC MOSFET sa kratkim vremenom i padom može brzo podesiti napajanje isporučene na motor, omogućujući precizniju kontrolu brzine i obrtnog momenta motora.

U visokim komunikacijskim sustavima brzine, brzi i jeseni vremena potrebni su za prijenos i primanje podataka pri visokim cijenama. SIC Schottky Diod sa kratkim vremenima prebacivanja može se koristiti u visokoj kondicioniranju signalnih signala kako bi se osiguralo da se signali prerađuju tačno i brzo.

5. Termičko upravljanje

Kao što smo već spomenuli, prebacivanje gubitaka su povezani sa porastom i padom vremena. Budući da ovi gubici rezultiraju generacijom topline, u porastu i padom vremena također imaju utjecaj na termičko upravljanje.

Uređaji s kraćim vremenima i padom uglavnom imaju niže gubitke prebacivanja, što znači da se stvara manje topline. To olakšava upravljanje temperaturom SIC uređaja. U nekim se slučajevima može čak eliminirati potreba za složenim i glomaznim sustavima za hlađenje.

S druge strane, uređaji s dužim porastom i padom stvaraju više topline zbog povećanih gubitaka prebacivanja. To zahtijeva sofisticiranija rješenja za toplotnu upravu, poput hladnjaka ili navijača, kako bi uređaj zadržali u svom rasponu radne temperature.

Zaključno, vrijeme porasta i jesenja SIC uređaja imaju širok - u rasponu na njihov učinak. Bilo da se radi o smanjenju gubitaka prebacivanja, upravljanjem EMI-om, rukovanje naponom i trenutnim stresom, postižući brzi odgovor sustava ili suočavanje sa termičkim upravljanjem, ovi parametri moraju se pažljivo razmotriti pri odabiru SIC uređaja za određenu aplikaciju.

Ako ste na tržištu za visoke kvalitetne SIC uređaje poputSic MosfetiliSic Schottky Diode, tu smo da pomognemo. Možemo vam pružiti uređaje koji su optimizirani za vaše specifične zahtjeve. Bilo da vam trebaju uređaji sa kratkim porastom i padom vremena za velike aplikacije za brzinu ili one s dužim vremenima za smanjenje EMI-ja, imamo vas pokriveno. Dosegnite nam da započnemo diskusiju o vašim potrebama za nabavkom i da radimo zajedno da pronađemo najbolje rješenja za SIC uređaje za vaše projekte.

Reference

• Mohan, N., Undeland, TM, & Robbins, WP (2012). Elektronika električne energije: pretvarači, aplikacije i dizajn. Wiley.
• Erickson, RW, & Maksimović, D. (2001). Osnove elektronike električne energije. Springer.