Thyristors הם מרכיבים בסיסיים באלקטרוניקה כוח, מועסקים נרחב יישומים הדורשים מעבר אמין ושליטה של מתחים גבוהים וזרמים - החל מכוננים מנועים וציוד תעשייתי לבקרי כוח AC ומערכות השידור HVDC. למרות העוצמה שלהם, שלך מציג אפקטים פרציטיים שיכולים להשפיע באופן משמעותי על הביצועים שלה, ואצלם, קפיצות קצבאות קצביות הוא קריטי במיוחד.

הטבע ומקורו של קיבול פרדוקסטי ב Thyristors

(ההתקנות הפילוסופית היא תוצאה בלתי נמנעת של בנייתם הפיזית של מכשירים למחצה (המכונה גם ב-Aichristance), מבנה ארבעת-שכבות (PNPN) יוצר מספר צומתים – J1, J2 ו-J3 – שכל אחד מהם בעל צומת שנבנה-במחדש) ואריזות מציגות את הציפוי בין הטרמינלים: LT2Flasttodedance (Flasti)

צומת Capacitances

כל צומת p-n לאחור מתנהג כמו קיבול שהערך שלו תלוי באזור הצומת, פרופיל העושה, ואת המתח הפוך החל. in aristor, הצומת המרכזי (J2) הוא בדרך כלל הפוך מוחזק במצב כבוי, ואת הציפוי שלו שולט בהתנהגות הטפילית.

אפשרויות ל-Electrode Capacitances

(ה) קרבה פיזית של השער ואלקטרודות קטודה, כמו גם את הווד והקטודה, יוצרת קיבולים נוספים אשר נקבעים בעיקר על ידי הגיאומטריה של החבילה ואת החומרים המבודדים המשמשים.לדוגמה, עובר רגיל בעל משקל יכול להציג CFLT:0GKFLT:1 ערכים של 10-50pF, בעוד שמרכיבים דיסקרטיים גדולים יותר יכולים להיות מעל פני CFishtgirtirtir:0GR.

פרמטרים מרכזיים מ-Datasheets

(ב) , מדרש (ב) , ויקרא י"א) ו[[1924]], [[1924]]]]]] ו[[1924]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]] ו[[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[[[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]

כיצד Capacitance Parasitic משפיע על Thyristor Switching Speed

מהירות מעבר היא מדד של כמה מהר מעברי חג המולד מן המדינה (בלוק) למדינה על (ההתנהלות) ובחזרה.התחילה Parasitic להאריך את המעברים האלה על ידי הפעלת אלמנט אחסון זמני שיש לטעון או לשחרר לפני המכשיר יכול להיות מלא או כבוי.

השפעה על Turn-On Switching

(ב) בפסק הדין של שער חיובי גורם לפעולה מחדש של הצטברות (עם זאת, חלק מהשער הנוכחי נוטה לטעון את השער-קתוד קיבולנס (CigFLT:0GKIRFLT:1), לפני שהוא יכול למעשה להזריק את נושאי החוזק לתוך אזור הבסיס.

יתר על כן, נפילה גבוהה של קיבול (CirFLT:0AKHAFLT:1) יכול זוג מתח מהיר עובר ישירות לתוך מעגל השער דרך COVAFLT:2AGFLT 3: הנתיב, שעלול לגרום להטעות או עיכוב סף ההדק.

השפעה על Turn-Off Switching

(הופנה מהדף ה-[[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]] [[1966]]]], [[1966]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1966]]]]]]]]]]]]]], [[1966]]]]]]]]]]]]]]]] [[1966]]]]]]]] [[1966]]]]]] [[1966]], [[1966]] [[1966]]]]]]]] [[1966]]]]]]]] [[1966]]]]]]]] [[1966]]]]]]]]]] [[1966]] [[1966]] [[[[1966]] [[1966

פעמים ארוכות של תפנית מובילות להפסדים מתקדמים יותר מכיוון שהנוכחות הזמנית של המתח והנוכחית בכל המכשיר במהלך תקופת המעבר מביאה לתוצאות אנרגיה בלתי מרוסנת (PIRFLT:0swveFLT:1=V × I × treaFLT:2transationFLT 3:2transmentFLT 3: 3) ביישומים גבוהים, כגון ממירים או קוד מודרני, עלולים להיות גורם מהיר יותר, או מצמצם את התדירות גבוהה יותר, או לצמצום של מעצבים מהירים יותר, או להקטנת תאים אלה, או להורדת תאים מהירים יותר, או להקטנת תאים מתקדמים.

DV / חתמת התחמושת והטריג שווא

(ה) אחת מהתופעות הידועות ביותר של קיבולות טפיליות במשיח היא תפקידו במתן תפנית מרעננת - בשל שיעור גבוה של שינוי מתח (דV/דאטה) עלייה מהירה במתח של התמוטטות-קרדת (IFird) זרם דרך ה- CVFirt) זרם אל תוך השער.

כדי להילחם זה, יצרנים לציין את ה-FLT:0 קריטי dV /digtFLT 1 דירוג דירוג, ומעצבי מעגלים חייבים להבטיח כי ה- dV / dt בפועל ביישום נשאר מתחת לאותה הגבלת זמן. מעגלים סנובר הם התרופה הקלאסית, אבל הבנה מעמיקה של ערכי ה-Fsytic capacitance הכרחי כדי להגדיל את המחטב הנכון.

מיזוג ומודל של Capacitance Parasitic

מודלים מדויקים של קיבולת פרציטי חיוני עבור סימולציה ואימות עיצוב. בעוד יצרנים מספקים ערכים אופייניים, מדידות בעולם האמיתי נדרשים לעתים קרובות לניתוח מדויק.

  • (ב) ,0) ,5 , ⁇ (ב) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) זמן-דומיין רפיאומטריה (TDR)IRLT:1 לוכד את הטעינה / ציות של גלימות הגל הנוכחי, המאפשרת מיצוי ערכי קיבול מתשובות טרנספורמטיביות.
  • ליוצרי הכוח, ל[[1924]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]

בסימולציות SPICE, ניתן להסיק את המקטור באמצעות תת-קבוצה הכוללת שני טרנזיסטורים דו קוטביים (PNP ו-NPN) בתוספת קפקאים טפילים המחוברים בין הצמתים.ההההההות מתוארות לעתים קרובות עם פרמטר SPICE FLT:0 (אפס-Bacitance) ו-LTF:1 (בפוטנציאל בנוי היטב, פועל תחת תנאים שונים, שינוי).

לפרשת מדרש (ב) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

אסטרטגיות לאפקטים של Parasitic Capacitance

למעצבים יש כמה כלים לרשותם כדי למזער את ההשפעה השלילית של קיבול פרסיטי על מעבר חג המולד.אסטרטגיות אלה נעות מרכיבי מעגלים חיצוניים כדי לתקן את בחירת המכשיר ואופטימיזציה של הפריסה.

סנובבר מעגלי

(ב) ,0) ,(ה) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

לשיפור הסבב, רצף:0 (RCD snubververph) 1:1 (עם דיוד להפריד את הטעינה ואת נתיבי הניתוק) יכול עוד להפחית את המתח מעל לפתרות.העיצוב של נוברנים הוא תיעוד טוב; FLT:2 זה אלקטרוניקה על מעגלים נחירות 3) מציע הדרכה מעשית על רכיב.

טכניקות ריצוף

כדי להתגבר על עיכוב הטעינה שנגרם על ידי CIRFLT:0GKirveFLT:1, כונן השער חייב לספק דופק קבוע, מהיר-הטווח. דופק שער טיפוסי עבור מקטור בעל כוח בינוני עשוי להיות 1 A עם זמן עלייה של פחות מ -100 ns. באמצעות מנוע שער ייעודי IC או שלב דחיפה דיסקרטית נמוך עם תפוקה נמוכה יכול להיות 1 A עם תוספת של CLTD.

כמה עיצובים מתקדמים של כונן שער משלבים את FLT:0 (DI/dt LimitingingFLT:1 תכונה למנוע מתח מופרז במהלך התורן, אבל הם עדיין חייבים לשמור על זרם מספיק כדי לטעון את הציפוי במהירות.המסחר בין החלפת מהירות לבין תאימות אלקטרומגנטית (EMC) מנוהל לעתים קרובות על ידי התאמת הערך של התנגדות.

בחירת התקן

לא כל השחקים נוצרים שווים.עבור יישומים מהירים, מהנדסים צריכים לבחור מכשירים מדורגים במיוחד עבור מעבר מהיר, המכונה לעתים קרובות FLT:0fast thyrisatorsFLT:1 או FLT:2inverter-class thyriscioFLT 3: רכיבים אלה כוללים אופטימיזציה פרופילים וצמצום המשקעים הפנימיים.

כאשר יש צורך בשליטה דו-צדדית, יש צורך ב-FLT:0TRIACFLT ( 1:1) להחליף שני מתלמידי-העל, אך לעיתים קרובות סובלים מגיבוי טקטי גבוה יותר והחלפת איטי יותר.ביישומים שבהם מהירות היא רב-חשיבות, שני מכשירים דיסקרטיים או ג'TO סימטרי (Gate Turn-the Thyristator) עשויים להיות בחירה טובה יותר.

עיצוב PCB ו-PCP

קיבול פארסיטי אינו מוגבל ל-theristor עצמו; לוח המעגל המודפס (PCB) ו-wiring לתרום גם קפיקט משוטט.

  • שמור על שער כונן עקבות קצרים ככל האפשר כדי להפחית את אזור הלולאה ואת קיבולת רחוב.
  • בנפרד aode /cathode עקבות של שער נמוך מתחמי דלת כדי למנוע הפיכה קיבולית.
  • השתמש טבעות שמירה או מטוסים קרקעיים עם התכשיט זהיר כדי להפחית את הציפוי ההדדי בין צמתים.
  • עבוד כבד בידוד (למשל, מסכת מכר PCB או קלטת פולימאיד נוספת) כדי להפחית את היבול בין מנצחי חפיפה.

עבור עיצובים גבוהים, התכווצות פיזית בין הטרמינלים צריכה לעקוב אחר תקני בטיחות (למשל, IEC 60950) תוך התחשבות גם בהשפעה על קיבולים טפילים - פערים רחבים יותר להפחית את היבול אבל עלייה בחינוך. פריסה מאוזנת לעתים קרובות דורש סימולציה באמצעות כלי לפתרון שדה כדי לאמת ערכים פרציטיים להישאר בתוך גבולות מקובלים.

שיקולים מתקדמים בבקשות ספציפיות

Capacitance Parasitic Capacitance in TRIACs ו- GTOs

TRIACs, להיות בעצם שני thyristors in Antiמקביל, יש אפילו יותר רשתות קפיציטי מורכבות יותר.שער הרגישות של TRIAC יכול להיות מושפע על ידי קפיאנטים בין-אלקטרוניקה, אשר משתנים עם quadrant של פעולה. חלק TRIACs דורשים זרם שלילי כדי לגרום במפרקנטים מסוימים, ואת ההפיכה יכול לגרום חוצה-מעגלות לעתים קרובות כולל צינורות רגישים אלה.

ב GTOs ו- IGCTs (Integrated Gate-Commutated Thyristors), השער קפיקט גבוה משמעותית כי מבנה השער הוא interדיגיטלי כדי לאפשר מעבר הפוך הנוכחי.הכונן השער חייב להתמודד עם זרמים גדולים קיבוליים (hunds of amperes) במהלך מעבר.

אלקטרומגנטי הבין-לאומית (EMI)

⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

במתקנים בעלי עוצמה גבוהה, הקפיטלטיות בין המקדש לבין תנור החום שלה יכול גם להיות דאגה.חוםsink מחובר לעתים קרובות לאדמה, יצירת קיבול גדול.coma. באמצעות כרית תרמי מבודד עם קבוע דיאלקטרי נמוך מקטין את הציפוי הזה, אבל ביצועים תרמיים יש לשמור.

דוגמה מעשית: עיצוב סנובר עבור פקד AC 480

שקול מתג AC מבוקר שלב באמצעות שני מברשות אחוריות כדי להסדיר עומס התנגדות 480 Vrms.העומס הנוכחי הוא 50 A, ואת המעגל חייב לעמוד dV / עד 500 V / מיקרונים במהלך אפס של קו חוצה את המתח.

(ב) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מגמות עתידיות וטכנולוגיות מתפתחות

בעוד אלקטרוניקה כוח לדחוף לעבר תדרים גבוהים ויעילות רבה יותר, קיבול פרציטי הופך גורם מגביל יותר ויותר. רחב-bandgap מוליכים למחצה כגון סיליקון (SiC) ו nitride גליום (GaN) מחליפים את משחתני הסיליקון המסורתיים ביישומים מסוימים (למשל, סיאק שלך עבור טמפרטורות גבוהות, גבוה גבוה גבוה), צמיגים (C) , למרות שעדיין סובל ממתחים נמוכים יותר של קפסטיאטרסנס נמוך יותר (אך נמוך יותר) אך עדיין סובל ממתח נמוך יותר גבוה יותר מאשר קצביטרכימות גבוה יותר נמוך יותר (אך נמוך יותר) אך עדיין נמוך יותר) מאשר סיגמנטמייתותרפיסט גבוה יותר (אך נמוך יותר) של קפסטימייתים נמוכים יותר מאשר מתח נמוך יותר) אך עדיין סובל ממתח נמוך יותר מאשר נמוך יותר מאשר קצב גבוה יותר מאשר סיגמנטמייתים נמוכים יותר (אך נמוך יותר מאשר סיגמנטמיית נמוך יותר (למשל, אך עדיין נמוך יותר מאשר סיג C שלך נמוך יותר מאשר סיג'ס) של קצבהמתח נמוך יותר מאשר נמוך יותר מאשר סיג'ס) מאשר סיג'ס (למשל, אם כימות גבוה יותר מאשר סיג', אך נמוך יותר מאשר

בתחום המחקר, מבנים חדשים של מכשירים כמו FLT:0 (MMOS מבוקרים) (MCTss) LT:1 ו-FLT:2 מכושף את האריסטוקרטים (ESTs) 3LT 3 משלב שערי MOS כדי להשיג מהר יותר תפנית מהירה יותר תוך שמירה על ירידה נמוכה קדימה של המתכננים שלך.

(המהנדסים נשארים נוכחיים, רשימות יישום של יצרני כוח גדול הם יקר ערך: משאב מעולה הוא FLT:0STMicroelectronics Note AN3168FLT:1, אשר מכסה עיצוב נובר עבור שלך ואת מעגלים TRIAC. בנוסף, FLT:2 Infineon של היישום הכללי של שלךristators ו- TRACs: 3FLT מספק תכונות מקיפה על טיפול paraLT.

מסקנה

קיבול פרסיטי הוא היבט פנימי של עיצוב Thyristor כי לא ניתן לחסל לחלוטין, אבל ההשפעות שלה על מהירות מעבר יכול להיות מנוהל באמצעות הנדסה זהירה. על ידי הבנת מקורות של מגוון רחב של אלקטרו-אלקטרוניקה ו capacitances, מעצבים יכולים לחזות עיכובים בתור-on, הפעל- off אחסון פעמים, ו- dV / לא רגישות.

ככל שמערכות חשמל אלקטרוניות מתפתחות לתדרים גבוהים יותר וערכי כוח גדולים יותר, תשומת לב לאלמנטים הפרציטיים הללו הופכת אפילו יותר קריטית.מאסטרי של קיבולים טפילים – ואת היכולת למודל, למדוד ולצמצם אותה – נשאר סימן ההיכר של מהנדסי חשמל מיומנים, המאפשר עיצוב של מעגלים מהירים ויעילים יותר של מטאטאים.