14/11/2022,hardwarebee
高速开关电路、可控硅、场效应管,是机器,敏感的速度变化(上升)电压的装置。在开关电路中,dV / dt代表了瞬时电压对时间的变化率(伏特每秒增加或减少)。
半导体器件的dV / dt评级是一个重要的参数,因为它演示了应用电压的最大增长速度,不把设备带进传导或错误的刺激。它必须小于指定的dV / dt设备的限制。
断开缓冲器电路是用来解决这个问题。他们帮助防止突然崛起的dV / dt设备。这些电路不仅用于抑制瞬时高压,也提供了许多好处:
是机器切换电路,它的增长速度是发射极电压。
在这些开关电路,有一些延迟与开关速度延迟时间和存储时间。忽略这两个延迟,是机器开关波形是这样的。
图1:以下是切换波形
在断开期间,dV / dt应该在一定范围内。我的力量是集电极电流,C下降,和VCE不应该立即上升。否则,第二个可能发生故障。控制V的增长速度CE,一个简单RC缓冲电路并联连接是机器或在集电极和发射极之间连接。它限制一个突然崛起的速度VCE在断开时间。
图2:一个是晶体管与dV / dt的保护
看一看线路图。D年代C年代,和R年代构成缓冲电路。在断开期间,下面给出了等效电路。
图3:在断开时等效电路
以下是关闭,D年代打开。
电容器C年代由负载电流充电吗l(假设我l随心所欲的通过二极管Df)。负载电流通过电容器和指控它线性V年代。一旦电容器充电,电阻R年代有提供放电路径。
上述方程显示了dV / dt在晶体管关闭期间。通过选择合适的C值年代和R年代,可以限制晶体管的dV / dt。
场效应管,它用于指定开关瞬态。换句话说,它是电压的变化率Vds公司(漏源极电压)转换造成的影响。功率场效应管为开关设计的目的。在线性区域,它有大的跨导,寄生电容和寄生电感(栅极和源和其他互联)之间可能形成一个正反馈路径和刺激不良或寄生振荡。这种情况特别瞬态切换期间,因为更高的跨导值。交互的dV / dt电路寄生电感和功放将导致过冲和振荡在断开的时间。由于这些振荡,晶体管和反复。它将导致高功率耗散,这可能导致精疲力竭。
图4:振铃和超调
两个关键方法会导致这个dV / dt-induced失败。
第一个效应是与寄生是有关。如果应用电压突然升高,可能无意中打开MOSFET当它应该是。有一个高压泄终端,这可能造成损害。
让我们来深入了解这一机制。
图5:寄生是机器
这种机制的dV / dt功能是由:
有几种方法可以避免dV / dt:
第二个效应是积极通过内部的反馈作用门和排水C之间的电容GD。
图6:反馈路径,因为内部门和排水电容
有几种方法可以避免这种情况:
在晶体闸流管,dV / dt的变化率应用阳极阴极电压(V正义与发展党)。它也被称为断开的电压的增长速度。如果dV / dt增加超出了特定值表示在数据表中,那么可能会导致一个错误触发可控硅。假触发是由内部结电容电流在城门口。假设设备的内部结电容电压的上升速度时c .阳极阴极(dV正义与发展党/ dt)非常高,位移电流产生“我”因为内部电容。即使没有外部电流穿过门码头,当前能充分激活晶闸管。该系统将无意中进入向前传导模式。
为了避免这种情况,使用缓冲器电路。最重要的目的是防止虚假的刺激的晶闸管由于增长速度较高的外加电压(V正义与发展党)。这是一个系列的RC网络。它在与晶闸管连接。
让我们联系一个合适的电容值与晶闸管并联连接。当开关1关闭在t = 0时,电压(V正义与发展党)是应用在晶闸管t dV / dt可能足以打开设备。电容器C年代限制了应用电压的上升速度。电容器的放电电流是有限的通过添加一个电阻R年代在系列。
图7:没有放电电阻器的缓冲电路。
图8:插图的缓冲电路放电电阻器。
通过晶闸管的电压就会成指数级增长。它是有限的,通过选择合适的电容和电阻的值。dV / dt的帮助下可以确定以下公式: