- •Национальный технический университет Украины “кпи” Институт энергосбережения и энергоменеджмента
- •Методические указания
- •Утверждено
- •Киев 2010
- •Программа работы
- •Содержание отчета
- •Цель работы.
- •Программа работы.
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Руководство
- •Содержание
- •1. Введение.
- •1. Применение “разумных” силовых модулей (ipm).
- •1.1. Конструкция “разумных” силовых модулей
- •1.1.1. Многослойная эпокси-конструкция
- •1.1.2. Непосредственносвязующая медная конструкция
- •1.1.3. Преимущества “разумных” силовых модулей
- •1.2. Регламентированные значения параметров и характеристик ipm
- •1.2.1. Максимальные регламентированные значения
- •1.2.2. Тепловое сопротивление
- •1.2.3. Электрические характеристики
- •1.2.4. Рекомендуемые условия работы
- •1.2.5. Схемы и условия проверки
- •Предосторожности при проверке
- •1.3. Область безопасной работы
- •1.3.1. Область безопасной работы при переключениях
- •1.3.2. Область безопасной работы (soa) при коротком замыкании
- •1.4. Встроенная защита ipm
- •1.4.1. Особенности встроенной защиты
- •1.4.2. Защита от понижения напряжения электропитания схемы управления (uv)
- •Предостережения
- •1.4.3. Защита от превышения температуры.
- •1.4.4. Защита от перегрузки по току.
- •1.4.5. Защита от короткого замыкания (sc).
- •1.5. Выбор ipm.
- •1.6. Электропитание цепей управления.
- •1.6.1. Мощность, потребляемая цепями управления ipm.
- •1.6.2. Указания по монтажу.
- •1.6.3. Конфигурация схемы
- •1.7. Схемы интерфейса.
- •1.7.1. Требования к схемам интерфейса.
- •1.7.2. Указания по разводке схем.
- •4.7.3. Входные и выходные цепи ipm.
- •1.7.4. Подключение схемы интерфейса.
- •1.7.5. “Мертвое” время (tdead)
- •1.7.6. Использование сигнала неисправности на выходе fo.
1.2.4. Рекомендуемые условия работы
Обозначение |
Параметр |
Определение |
VCC |
напряжение силового питания |
рекомендуемый диапазон напряжения на шинах постоянного тока |
VD |
напряжение питания цепей управления |
рекомендуемый диапазон напряжений питания цепей управления |
VCIN(on) |
входное включающее напряжение |
рекомендуемый диапазон входных напряжений для включения IPM |
VCIN(off) |
входное выключа ющее напряжение |
рекомендуемый диапазон входных напряжений для выключения IPM |
fpwm |
входная частота ШИМ |
рекомендуемый диапазон несущей частоты ШИМ в рекомендуемой схеме применения |
tdead |
время паузы |
рекомендуемое время задержки между включающими сигналами верхнего и нижнего плеч в рекомендуемой схеме применения |
1.2.5. Схемы и условия проверки
Для оценки характеристик IPM используются следующие схемы проверки. Проверка напряжений VCE(sat)и VCE
Для обеспечения установленной температуры p-n перехода Tj измерения напряжения VCE(sat) и VEC должны выполняться как импульсные тесты при малой скважности (короткое время измерения и длительные паузы между измерениями).
Рис. 1.6. Проверка напряжения VCE(sat)
Рис. 1.7. Проверка напряжения VEC
Полумостовая схема для проверки и определения времени переключений
На рисунке 1.8 показана стандартная полумостовая схема для проверки, а на рисунке 1.9 - осциллограммы при переключениях.
Время переключений и характеристики восстановления рекуперационного диода показаны на рис. 1.9.
Рис. 1.8. Полумостовая схема для проверки и измерения времени переключений
Рис. 1.9. Полумостовая схема для проверки и измерения времени переключений
Проверка режимов перегрузки по току и короткого замыкания
Пороговые уровни и требования к временным интервалам в режимах защиты от короткого замыкания и перегрузки по току определяются, как показано на рисунке 1.10. При использовании фиксированного сопротивления нагрузки R напряжение питания VCC постепенно увеличивается до тех пор, пока не будут достигнуты пороги перегрузки по току и короткого замыкания.
Рис. 1.10a. Схема для проверки режимов перегрузки по току и короткого замыкания
Рис. 1.10b. Проверка режимов перегрузки по току и короткого замыкания
1 - включающий импульс
2 - входной сигнал
3 - нормальная работа
4 - перегрузка по току
5 - короткое замыкание
Предосторожности при проверке
а. До приложения любого напряжения питания цепей управления (VD) входные выводы должны быть соединены через резисторы с соответствующими штырями управления питанием (или SXR). Каждый входной сигнал должен быть в состоянии “выключено” при наличии напряжения электропитания цепей управления. После этого следует подать определенные включающие и выключающие уровни, установленные для каждого входного сигнала. Напряжение электропитания цепей управления должно быть приложено и к неработающему плечу проверяя емого модуля, и входы этих плеч должны удерживаться в выключенном состоянии.
b. При проведении проверок “Перегрузка по току” и “КЗ” приоженное напряжение VCC должно быть меньше, чем напряжение VCC(prot.) и нельзя допускать всплеска выключающего перенапряжения выше напряжения VCES, регламентированного для данного устройства. (Эти испытания не должны выполняться с использованием самопишущего прибора).
