Kakvi su učinci različitih vremena porasta i pada na performanse SIC uređaja?

Hej tamo! Kao dobavljač SIC uređaja, iz prve sam ruke vidio koliko su ključna vremena uspona i pada za izvedbu ovih komponenti. U ovom ću blogu razbiti ono što su to vrijeme uspona i jesen i kako utječu na izvedbu SIC uređaja.

Prvo, brzo shvatimo koji su vrijeme uspona i pada. Vrijeme porasta je vrijeme koje je potrebno da signal prijeđe s niske razine na visoku razinu, obično se mjeri od 10% do 90% konačne vrijednosti. S druge strane, vrijeme pada je vrijeme koje je potrebno da se signal prijeđe s visoke razine na nisku razinu, obično se mjeri od 90% na 10% početne vrijednosti.

Sada, razgovarajmo o tome kako različita vremena uspona i pada mogu utjecati na performanse SIC uređaja.

1. Prebacivanje gubitaka

Jedan od najznačajnijih utjecaja porasta i pada je na prebacivanje gubitaka. Kad sic uređaj, poput aSic mosfetiliSic Schottky dioda, Uključuje se i isključuje, postoje gubici povezani s tim prijelazima.

Kraće vrijeme porasta znači da se uređaj može brže uključiti. To smanjuje vrijeme tijekom kojeg je uređaj u stanju u kojem su i napon i struja bez nule, što zauzvrat smanjuje gubitke prebacivanja. Na primjer, u aplikacijama s visokim frekvencijama kao što je prebacivanje opskrbe napajanjem, SIC MOSFET s vremenom kratkog porasta može djelovati učinkovitije. Snaga je raspršena tijekom postupka prebacivanja, što dovodi do manje proizvodnje topline i veće ukupne učinkovitosti sustava.

Suprotno tome, duže vrijeme porasta može rezultirati povećanim gubicima prebacivanja. Uređaju treba više vremena da dosegne potpuno - na stanju, a tijekom ovog produženog prijelaznog razdoblja postoji više rasipanja snage. To može dovesti do pregrijavanja problema i smanjene učinkovitosti, posebno u aplikacijama gdje se uređaj prebacuje na visokoj frekvenciji.

Isti princip odnosi se na vrijeme pada. Kraće vrijeme pada omogućava da se uređaj brže isključi, smanjujući vrijeme kada su i napon i struja prisutni tijekom postupka isključivanja. To pomaže u smanjenju gubitaka prebacivanja tijekom isključenja - prijelaza.

2. Elektromagnetska smetnja (EMI)

Vremena uspona i pada također imaju veliki utjecaj na elektromagnetske smetnje. Kad se SIC uređaj prebaci, stvara elektromagnetsku buku. Brzina promjene napona i struje tijekom vremena porasta i pada glavni je doprinos ovoj buci.

Kraće vrijeme porasta i pada rezultira bržom brzinom promjene napona i struje. To može stvoriti visoko -frekvencijske elektromagnetske valove koji mogu ometati druge elektroničke komponente u sustavu. U nekim slučajevima, ove emisije visoke frekvencije mogu uzrokovati neispravnost u obližnjim uređajima ili čak kršiti standarde elektromagnetske kompatibilnosti (EMC).

S druge strane, duže vrijeme porasta i pada znače sporiju brzinu promjene napona i struje. To dovodi do niže frekvencijske elektromagnetske emisije, koje je općenito lakše filtrirati i manje je vjerojatno da će uzrokovati probleme s ometnjama. Međutim, kao što smo ranije raspravljali, duže vrijeme porasta i pada mogu povećati gubitke u prebacivanju, tako da ovdje postoji trgovina.

3. Napon i strujni napon

Vremena porasta i pada mogu također utjecati na napon i strujni napon na SIC uređajima. Tijekom postupka prebacivanja, uređaj doživljava prolazni napon i strujne šiljke.

Vrlo kratko vrijeme porasta može uzrokovati velike naponske šiljke preko uređaja. To je zato što brza promjena struje može izazvati veliki napon u parazitskoj induktivnosti kruga. Ovi naponski šiljci mogu premašiti nazivni napon SIC uređaja, što potencijalno dovodi do kvara uređaja.

Slično tome, kratko vrijeme pada može uzrokovati trenutne šiljke. Nagli prekid protoka struje može inducirati impuls visokog napona u parazitskom kapacitivnosti kruga, što tada može uzrokovati strujni šiljak kada se uređaj isključi.

Dulje vrijeme porasta i pada mogu pomoći u ublažavanju ovih napona i strujnih šiljaka. Usporavanjem brzine promjene napona i struje smanjuje se veličina prolaznih šiljaka. To smanjuje stres na SIC uređaju i povećava njegovu pouzdanost.

4. Brzina i odgovor sustava

U aplikacijama u kojima je potreban brzi odziv sustava, kao što su motorički ili visoko brzinski komunikacijski sustavi, vrijeme porasta i pada SIC uređaja igraju ključnu ulogu.

Kraće vrijeme porasta i pada omogućuju uređaju da brže reagira na ulazne signale. Na primjer, u sustavu za upravljanje motorom, SIC MOSFET s vremenom kratkog porasta i pada može brzo prilagoditi napajanje na motor, omogućujući precizniju kontrolu brzine i okretnog momenta motora.

U sustavima s visokom brzinom, vrijeme brzog porasta i pada potrebna su za prijenos i primanje podataka s visokim brzinama. SIC Schottky dioda s kratkim vremenima prebacivanja može se koristiti u krugovima kondicioniranja signala visoke brzine kako bi se osiguralo da se signali precizno i ​​brzo obrađuju.

5. Termičko upravljanje

Kao što smo već spomenuli, prebacivanje gubitaka povezano je s vremenom porasta i pada. Budući da ti gubici rezultiraju stvaranjem topline, vrijeme porasta i pada također utječu na toplinsko upravljanje.

Uređaji s kraćim vremenima porasta i pada uglavnom imaju niže gubitke prebacivanja, što znači da se generira manje topline. To olakšava upravljanje temperaturom SIC uređaja. U nekim slučajevima može čak i eliminirati potrebu za složenim i glomaznim sustavima hlađenja.

S druge strane, uređaji s duljim vremenima porasta i pada stvaraju veću toplinu zbog povećanih gubitaka u prebacivanju. To zahtijeva više sofisticiranih rješenja za toplinsko upravljanje, kao što su toaling ili ventilatori, kako bi se uređaj zadržao unutar svog radnog temperaturnog raspona.

Zaključno, vrijeme uspona i pada SIC uređaja imaju širok utjecaj na njihov učinak. Bilo da se radi o smanjenju gubitaka prebacivanja, upravljanju EMI -om, rukovanju naponom i strujnim naponom, postizanju brzog odgovora sustava ili rješavanju termičkog upravljanja, ove parametre treba pažljivo razmotriti pri odabiru SIC uređaja za određenu primjenu.

Ako ste na tržištu za visokokvalitetne SIC uređaje poputSic mosfetiliSic Schottky dioda, tu smo da pomognemo. Možemo vam pružiti uređaje koji su optimizirani za vaše specifične zahtjeve. Bilo da vam trebaju uređaji s kratkim porastom i jesenskom vremenom za aplikacije velike brzine ili one s dužim vremenima za smanjenje EMI -ja, pokrili smo vas. Potaknite nam da započnemo raspravu o vašim potrebama za nabavom i radimo zajedno na pronalaženju najboljih SIC uređaja za vaše projekte.

Reference

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