Table of Contents
המרת כוח מסובכים את עמוד השדרה של תשתיות אלקטרוניקה מודרניות, מאספקת כוח השרת ורכב חשמלי כונן תאורה יעילות גבוהה וכוננים מוטוריים. בלב כל ממיר קבצנים, להגביר את הבמה, ואת מעגל רפלקנות מספק את הכוח לנטרל: מרכיב פשוט לכאורה מופעל עם הזרמת זרם נוכחית במהלך מעברים קריטיים. בעוד מעצבים לעתים קרובות להתמקד על דירוגים, ירידה קדימה, עמידות תרמית, השפעה רפלקטית של תפקודים איטיים של תפקוד עמוק על ידי תפקודים אינטנסיביים אינטנסיביים על ידי תפקודים לחץ עמוק על ידי תפקודים דרמטי של תפקודים דרמטי של תפקודים דרמטי של תפקודים או לחץ עמוק על ידי שינוי דרמטי של תפקודים דרמטי של תפקודים דרמטי של תפקודים דרמטי של תפקודים דרמטי על ידי שינוי דרמטי על ידי שינוי דרמטי של תפקודים דרמטי של תפקודים דרמטי של תפקודים דרמטי של תפקודים דרמטי של תפקודים דרמטי של תפקודים דרמטי של תפקודים דרמטי.
מימון: Power Diodes and the Realities of Switching Transients
סביבת ה-Switching האידיאלית
במגירה אידיאלית, הכוח מתמלא כ מתג חד-צדדי מושלם.כאשר קדימה-מיושב, הוא פועל עם אפס התנגדות; כאשר הוא מועצמי, הוא חוסם את כל מתגי הטרנסטור העיקריים על ומעבר מיידית, ללא חפיפה בין מתח וגלי גל נוכחיים, מניב יעילות מושלמת בעולם מופשט זה, רכיבי אחסון אנרגיה כמו בחינוך ו- capacitors יעיל כל, תוך כדי התמודדות עם הדינמיקה פיזית לחלוטין עם כל הגרסאות של מעגל אמיתי, תוך כדי התמודדות עם כל צורה זו, תוך כדי התנגשות, תוך כדי התמודדות עם כל צורה יעילה לחלוטין.
הכוח האמיתי דיוודה: רב-החשיבות ונושאי המיעוט
מפולת כוח אמיתית פועלת על ידי Modulating מוליכות. Standard PN-junction כוח diodes הם מכשירים מובילים מיעוט.כאשר הם מראש מובלים ספקים (החורים לתוך ה-N-region, אלקטרונים לתוך הלולאהות P-region) עמוק לתוך אזור הסחף.ההתנהגות הזאת מקטין את הירידה קדימה באופן דרמטי, אבל זה מגיע בעלות: כאשר הוא מאוחסן הרגע הזה אינו מאוחסן, אינו מחוסן, אינו מחוסן לאחור, אינו מחוסם לאחור, אינו מצמצם את תהליך המנוגד לעצימה, אינו משקף את תהליך המנוגד לעצימה, אינו משקף את השבר, אינו משקף את הניגודיות של המנוגד לעצימה, אינו משקף את הלחץ הזה, אלא מנקה, אלא מעצימה, אלא מנקה באופן דרמטי, אלא משקף את הלחץ המנוגד לעצימה, אינו משקף את הלחץ המנוגד לעצימה, אלא משקף באופן דרמטי, אלא חוזר, כאשר הוא אינו מנקה, אינו משקף את המנוגד לעצימה, אינו מנקה, אינו מחוספסת, אינו מנקה, אינו מנקה, אינו מנקה, אלא הוא אינו מנקה, אלא מנקה, אלא מ
« « « ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
הלולאה הנסיעות היא הנתיב הנוכחי הגבוה של קידוד אשר נושא כוח במהלך המעבר.במגר קפיצה טיפוסי, הלולאה זו כוללת את capacitor קלט, את המיסה הצדה, את הכוח דיוודה (או קידוד סינכרוני), ואת המעבר הבין-קישורי של לולאה פיזית של לולאה זו מגדירה ישירות את החדירה הטפילטית כי ההתקנים חייבים לעבור עם כל מ"מיצה"מיצה"מיצה קריטית, אשר כוללת.
הבנה של אינדוקטיבות Parasitic: The Hidden Circle Element
מקור ו- Physical Basis
אינדוקציה Parasitic היא תוצאה בלתי נמנעת של שדות מגנטיים שנוצרו על ידי זרם נוכחי במוליכים.כל מנצח הנושא הנוכחי יש חינוך עצמי הרץ, בעוד שעקב PCB ישר אינו מתוכנן בכוונה כממריץ, הוא בעל תחליף מוגדר לקצב גודל של 2 / קצב הפוך לקצב שלו, לעומת זאת, באופן יחסי ביחס למידות המיקרוסטרופליות האופייניות שלו על תצוגת סטנדרטית בערך 1 ננומטר של 20 מטר אחד של מומנט 2 מ"מ בערך.
תרומות מותאמות
חבילת ה- PCBor עצמה תורמת לחדירה משמעותית של קצבה: חבילה סטנדרטית ל-220 מובילה בטיפוח של כ-5 עד 10 nH לעופרת. חבילת TO-247, משותפת ל-IGBTs ו diodes, תערוכות סביב 10 עד 15 nH סך חבילות בגודל כולל של DPAK להפחית את זה ל- 2 עד 5H, בעוד חבילות מתקדמות כמו QFic או שבבים ישירות.
מערכת יחסים מתמטית: V=L x di / dt
המשוואה הבסיסית השולטת באינטראקציה בין חדירה טסיטית לבין מעבר טראנסנטים היא מערכת היחסים בין מתח מתח מתח זרם זרם זרם: v(t) = L * di(t) / dt. משוואה זו מכתיבת כי זרם משתנה במהירות דרך כל שלב הספייקטיבי מייצר מתח פרופורציונלי מעבר לדרגה זו.
המונחים: How Parasitic Inductance Degrads Diode
Reverse Recovery Overshoot and Peak Voltage Stress
ההשפעה המיידית והזיקה ביותר של אינדוקציה parasitic במעגל מעבר היא הלחץ overshoot הנגרמת על ידי זרם ההתאוששות לאחור של דיאוד אינטראקציה עם חוסר חנך של מאקס. כאשר דיאודה PN עובר התאוששות מהירה מדורג, הוא פועל על שיא הפוכה גדול אפילו על פני הסגת ה- DCT האחרונה (Irr) כפי שהוא גורף מטען זה, פעם, חייב להיות מאולץ על ידי הפחתת הלחץ הנוכחי של 2.
רינג והתערבות אלקטרומגנטית
אינדוקציות פרדוקסטיות אינן פועלות בבידוד.זה יוצר מעגל טנק LC חוזר עם קיבולים טפיליים של דיוודה ואת הפלט של מתג הראשי.תדירות המחטפת האופיינית של מעגל זה נעים בין 10 מ"מ מחזורי שטח מ"ר ל -100 מ"הרץ" לאחר נרגש על ידי השבר החד / הפלט של התאוששות לאחור, זה מתכת טבעי בתדירות גבוהה שלה, ספירת מעגל ה- 25 מטרד זה אינו עובר זרם חשמלי.
הגדלת אובדן ההחלפה והלחץ הירומלי
השיקום לאחור הנוכחי של הפסגות (Irr) והעלייה המתח שלאחר מכן מכריחים את הגוון לחוות מתח גבוה במקביל וזרם גבוה במהלך המעבר של ה-Turn-off. חפיפה זו אינה רגעית במובן האנרגיה; היא מייצגת פירוק כוח אמיתי.האנרגיה שאבדה בלולאה במהלך כל מחזור משתנה, היא ביחס למוצר של פתרון המתח וההתאוששות לאחור (Q גבוה יותר) עלולה להחמיר את ההפחתה של הטמפרטורה העוצמתית באופן משמעותי.
הנדסה נגד אמצעים: אסטרטגיות מעשיות עבור אינדוקציוטי אינדוקציה
אופטימיזציה של PCBout: הקרן של עיצוב נמוך
כתובת הטמסטריט הטפיל מתחיל ומסתיים עם הפריסה.אין נחירות או כונן השער tweak יכול לפצות באופן מלא על לולאה הנעה גרועה.המטרה העיקרית היא למזער את האזור הפיזי של הלולאה.זה מושג על ידי הצבת שער סינון ישירות ממרחק, מתג הראשי, ואת הכוח מתפתל קרוב פיזית על אותה שכבה, רצוי על השכבה העליונה עם מסגרת מוגבלת של כוח משותף עם מסגרת מוגבלת של כוח קצר על ידי מקבילה של כוח בתוך שטח.
רשתות סנקובבר: Absorbing the Ringing Energy
כאשר מגבלות הפריסה מגבילות את המהירות שבה ניתן יהיה, מעגלים נוסטל מספקים שיטה ישירה של לחט את הטבעת ההדהדת (הגישה הנפוצה ביותר היא ה-RC הנצמדה על פני הקערה של הכוח.נחר זה מורכב ממטרה ו- Cubtss) עד ל- Cubtsscidessssssss (החלים) ה-Cubt) הוא בדרך כלל קרוב ככל האפשר למסוף.
הנדסה של שער: שליטה ב di / dt
מכיוון שהמתח יורד על פני אינדוקציה parasitic הוא פרופורציה ישירה לדעוך / דאט, שליטה במהירות ההחלפה של ה- transistor הראשי היא שיטה ישירה של ניהול ספיגות מתחים אינדוקטיביים. להאט את כונן השער על ידי הגדלת עמידות השער (Rg) מפחיתה את מהירות המעבר של MOSFET, אשר ישירות מפחיתה את ה-D / פיזור במהירות גבוהה של לחץ על ידי ירידה מהירה יותר, אך גורם לחץ גבוה יותר על פני ה-ה, הוא גורם ירידה מהירה יותר על פני ה-ה.
אפשרויות ל-Doude: Schotky and Wide-Bandgap Solutions
הדרך הבסיסית ביותר לחסל את האינטראקציה בין פיזור parasitic לבין diode לאחור התאוששות היא להשתמש בגוון כי אין התאוששות הפוכה. ptky diodes הם רוב מכשירים מובילים כי לא לאחסן את המטען המיעוט. הם מציגים רק את אותו אפקט מעבר קפיטלי עם זרם איטי של פחות, אובדן לחלוטין של ctky.
סימבול ואימות
• אינטגרציה Parasitic מספקת באופן ידוע לשמצה מודלים מדויק בחישובים ראשוניים בשל הגיאומטריה המורכבת של עקבות PCB וחבילות רכיב.הגישה האמינה ביותר היא להשתמש סימולציה SPICE עם ערכים פרציטיים לחלץ כלים שוליים כמו LTspice לאפשר ל- CpIC לעמוד מול ipic ductance (Fic Reductance) יעיל יותר עבור לולאה וסימולציות טרנספורמטיביות כדי לחזות את המתח מעל פני השטח (R) באופן מדויק יותר) באמצעות ריצוף (Ripic) באמצעות ריצוף Cpipic) באמצעות ריצוף (Ric) באופן מדויק יותר גבוה יותר (RIC) באמצעות ריצוף Cpidpatedive) באמצעות ריצוף Cpateripic)
פתרונות: גישה של Co-Design
אינדוקציות פרדוקסטיות אינן בעיה אחת עם פתרון יחיד.זהו אתגר ברמת המערכת הדורש אופטימיזציה סימולטנית של פריסה, כונן שער, עיצוב נחירות, ובחירת רכיב.המהנדסים החזקים ביותר של כוח הפחתת גישה עיצובית משותפת, כאשר סוללות למחצה מוגדרות לצמצום ההפחתה הפנימית, לעתים קרובות באמצעות עקבות קרקעיים או חשופים, באמצעות מיפוי חשמלי קבוע, הן דורשות באופן קבוע, רק על ידי גירוי חשמלי קבוע, עם מגבלות מהירות נמוכה יותר, עם מגבלות מהירות שניה, עם מגבלות מהירות נמוכה יותר, הן על פני מערכת הפעלה מהירה יותר, הן על פני השטח, כאשר הן יכולות להיות ממושכות באופן קבועות, הן יכולות להיות ממושכות יותר, כאשר הן ממושכות באופן קבועות באופן קבועות באופן קבועות, רק על ידי פרמטרים, כאשר הן יכולות להיות ממושכות יותר, עם פרמטרים, הן יכולות להיות ממושכות יותר, עם פרמטרים באופן קבועות באופן קבועות באופן קבועות, עם פרמטרים באופן קבועות באופן קבועות באופן קבוע, עם פרמטרים, עם פרמטר חשמליות באופן קבוע, רק על ידי ניקוי מהירות נמוכה יותר, עם פרמטרים.
מסקנה
Power diodes במעגלי מעבר פועלים בסביבה קשה שהוגדרה על ידי מסלולים גבוהים / ניתוק מחדש של אלמנטים parasitic, השפעה של אינטגריטי על הביצועים שלהם הוא חמור: יצירת מתח overshoot כי מאיים על המכשיר התמוטטות מסגרת, יצירת רחבת מחסומים עמידים עמידים על ידי מערכת ניהול, והחלפת הפסדים כי הם לא בהכרח שינוי מערכת יציבה תיאורטית, אלא מגבלות מעשיות כי יש צורך הקטנת לחץ גבוה כגון לחץ על ידי הפעלת לחץ גבוה.