Что означает single pulse avalanche energy

Интересует следующий вопрос по части теории MOSFET/IGBT.У них есть такие параметры, как максимальный импульсный ток(Drain Current Pulsed) и энергия обвала(Avalanche Energy).Вопрос мой вот в чём: если у меня в ключе проскакивают короткие(десятки-сотни нс) импульсы тока, с двух-трёх кратным превышением Drain Current Pulsed, но их общая энергия за рабочий промежуток времени значительно меньше Avalanche Energy и температура кристалла в норме причинит ли это вред ключу (не только вынос, но и ускоренный износ кристалла)?

Добавлено: Mon Apr 11, 2011 4:44 pm

Добавлено: Насчёт прямого напряжения я что-то не понял.Прямое напряжение к ключу(открытому) приложить нельзя, можно только пропустить некоторый ток, который даст данное напряжение.Но в шитах приводится значение в джоулях, которые в вольты и амперы не переводятся, т.к. не указано время.Как я понимаю, энергия лавины означает выделение данного кол-ва энергии в виде тепла на кристалле одномоментно(т.е. за малый промежуток времени, за который кристалл условно не отводит тепло при его некоторой заданной температуре), при котором происходит лавинный пробой.Это так, или я ошибаюсь?И(если это так) значит ли это, что если не превышать эту энергию(в условиях нормальной температуры) можно не беспокоиться за здоровье тр-ра?

Добавлено: Mon Apr 11, 2011 6:03 pm

в файлах есть и расчёты. Только разбираться надо. БУдет время, постараюсь объяснить.

Добавлено: Mon Apr 11, 2011 6:40 pm

Пример для 1 мДж, 100 нс и IRFP460:
Δt=0.007*0.57*((1e-3)/(100e-9)) = 39,9°
Хотя для 100 нс коэффициент k должен быть явно ниже; раз этак в пять, если не больше.

Получить многоамперный субмикросекундный импульс тока могут помешать индуктивности монтажа и элементов. Он там точно будет?

Пружина > Прямое напряжение к ключу(открытому) приложить нельзя, можно только пропустить некоторый ток, который даст данное напряжение.
О нём и речь. Однако при насыщении MOSFET напряжение на нём может дойти до лавинного пробоя.

Пружина > Но в шитах приводится значение в джоулях, которые в вольты и амперы не переводятся, т.к. не указано время.
Для твоего случая это значение бесполезно. Оно пригодится, когда потребуется оценить пригодность транзистора для ловли энергии выбросов с индуктивностей при закрытом ключе.

neon
Там в основном с индуктивностей ловят при малых токах и больших длительностях.

Добавлено: Mon Apr 11, 2011 7:08 pm

Спасибо за подробные разъяснения.

Добавлено: Mon Apr 11, 2011 8:57 pm

Серая область слева вверху недостижима из-за конечного сопротивления канала открытого MOSFET.

Источник

Что означает single pulse avalanche energy

Сообщения: 3
Откуда: Ростов на Дону

Репутация: 0

Сделал вольтмод чипа на радеон 9550 от Palit. http://people.overclockers.ru/Dirt/record3 карта не проработала и минуты, сгорела микруха E6N03. В своём городе такой не нашёл, единственное, что удалось найти в нете http://www.onsemi.com/pub/Collateral/NTMD6N03R2-D.PDF. Подскажите пожалуйста, где можно купить такую, заменить на анологичную, что-нибудь собрать навесное или вообще, что-либо сделать, кроме как выкинуть.

Сообщения: 19313
Откуда: Пермь

Репутация: 126

Сообщения: 5169
Откуда: Москва

Репутация: 10

Сообщения: 19313
Откуда: Пермь

Репутация: 126

sharpwhip
U-Nick спасибо за то, что обратил внимание на мою проблему. Подскажи пожалуйста как эту микросхему классифицировать, чтобы я смог поискать аналоги в интернет магазинах? Что касается мастерских, я был в трёх, никто о такой микрухе не слышал, а возиться с перепайкой на аналогичную не хотят.

U-Nick
sharpwhip
Hi! 10х! за ссылку на хранилище доков! Single Pulse Avalanche Energy EAS=82mJ против EAS=325mJ у E6N03 — чем меньше этот параметр, тем лучше транзисторы. Это — потребная энергия на переключение однократным импульсом. Я ж и писал: Отличные полевики делает IRF. Оправдалось? Бери и ставь!
Забыл предупредить — жало паяльника надо до того соединить с общим проводом карты («земля»). Припой брать тонкий (1 мм) импортный, лучше всего с серебром, и не пользоваться канифолью! Купи легкий флюс! ЛТИ подойдет.

sharpwhip
U-Nick спасибо за советы по поводу монтажа, я об этом не знал, последний раз занимался этим ещё во времена спектрумов. В магазине микросхем сказали, что могут привезти IRF1373 под заказ месяца через 2, в суботу поеду на радио рынок может там есть. В очередной раз разглядывал в лупу карту, появилось подозрение, что подпалена ещё одна микросхемка такаго же типоразмера только 16 ног CU257, завтра на работе посмотрю в микроскоп, возможно просто дефект на корпусе. U-Nick вы не могли бы по фото
http://people.overclockers.ru/Dirt/record3 подсказать как сделать вольтмод на память hynix HY5DV281622DT-36, а то она выше 250 не гонится, появляются синии точки при перетаскивании окон, а я такой схемы вольтмодинга памяти в нете не нашёл. Ещё раз спасибо!

Aliko
Можете жало не заземлять, это все от лукавого просто вытащите его из розетки, припой обычный ПОС61, в качестве флюса используйте только канифоль, а всякое чудо типа неитральных флюсов, от электроники подальше. Еще лучше развести ее в спирту

Aliko Из розетки дергать не удобно. Не проще жало с заглушкой видяхи соединить, тем более на паяльниках для этого есть отдельный разъем? Про флюсы можно поподробнее.

sharpwhip
Если «моддил» карандашом, то не мудрено, что сгорело. Это ж надо до такой глупости догадаться! Только точным резистором! Заменой или ||. Даже переменники могут дать сбой питания. Что такое надёжность надо объяснять? Для успешного и надежного «вольмода» (DC-DC, а не памяти! она — потребитель) надо точно знать:
1. макс. допустимые параметры питания памяти
2. схему DC-DC
3. номиналы R, замеренные на снятых резюках или по их маркировке.
4. думать, думать и считать.
5. купить нужные детали и аккуратно спаять.
6. проверить карту, начиная с +10% питания.
Я лично — противник насилия над картами. Чуть-чуть поправить БИОС — это более безопасно.

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

Источник

Параметры полевых транзисторов: что написано в даташите

Силовые инверторы, да и многие другие электронные устройства, редко обходятся сегодня без применения мощных MOSFET (полевых) или IGBT-транзисторов. Это касается как высокочастотных преобразователей типа сварочных инверторов, так и разнообразных проектов-самоделок, схем коих полным полно в интернете.

Параметры выпускаемых ныне силовых полупроводников позволяют коммутировать токи в десятки и сотни ампер при напряжении до 1000 вольт. Выбор этих компонентов на современном рынке электроники довольно широк, и подобрать полевой транзистор с требуемыми параметрами отнюдь не является проблемой сегодня, поскольку каждый уважающий себя производитель сопровождает конкретную модель полевого транзистора технической документацией, которую всегда можно найти как на официальном сайте производителя, так и у официальных дилеров.

Прежде чем приступить к проектированию того или иного устройства, с применением названных силовых компонентов, всегда нужно точно знать, с чем имеешь дело, особенно когда выбираешь конкретный полевой транзистор. Для этого и обращаются к datasheet’ам. Datasheet представляет собой официальный документ от производителя электронных компонентов, в котором приводятся описание, параметры, характеристики изделия, типовые схемы и т.д.

Давайте же посмотрим, что за параметры указывает производитель в даташите, что они обозначают и для чего нужны. Рассмотрим на примере даташита на полевой транзистор IRFP460LC. Это довольно популярный силовой транзистор, изготовленный по технологии HEXFET.

HEXFET подразумевает такую структуру кристалла, когда в одном кристалле организованы тысячи параллельно-включенных МОП-транзисторных ячеек гексагональной формы. Это решение позволило значительно снизить сопротивление открытого канала Rds(on) и сделало возможным коммутацию больших токов. Однако, перейдем к обзору параметров, указанных непосредственно в даташите на IRFP460LC от International Rectifier (IR).

В самом начале документа дано схематичное изображение транзистора, приведены обозначения его электродов: G-gate (затвор), D-drain (сток), S-source (исток), а также указаны его главные параметры и перечислены отличительные качества. В данном случае мы видим, что этот полевой N-канальный транзистор рассчитан на максимальное напряжение 500 В, сопротивление его открытого канала составляет 0,27 Ом, а предельный ток равен 20 А. Пониженный заряд затвора позволяет использовать данный компонент в высокочастотных схемах при невысоких затратах энергии на управление переключением. Ниже приведена таблица (рис. 1) предельно допустимых значений различных параметров в различных режимах.

Id @ Tc = 25°C; Continuous Drain Current Vgs @ 10V — максимальный продолжительный, непрерывный ток стока, при температуре корпуса полевого транзистора в 25°C, составляет 20 А. При напряжении затвор-исток 10 В.

Id @ Tc = 100°C; Continuous Drain Current Vgs @ 10V — максимальный продолжительный, непрерывный ток стока, при температуре корпуса полевого транзистора в 100°C, составляет 12 А. При напряжении затвор-исток 10 В.

Idm @ Tc = 25°C; Pulsed Drain Current — максимальный импульсный, кратковременный ток стока, при температуре корпуса полевого транзистора в 25°C, составляет 80 А. При условии соблюдения приемлемой температуры перехода. На рисунке 11 (Fig 11) дается пояснение относительно соответствующих соотношений.

Pd @ Tc = 25°C Power Dissipation — максимальная рассеиваемая корпусом транзистора мощность, при температуре корпуса в 25°C, составляет 280 Вт.

Linear Derating Factor — с повышением температуры корпуса на каждый 1°C, рассеиваемая мощность возрастает еще на 2,2 Вт.

Eas Single Pulse Avalanche Energy — максимальная энергия единичного импульса на стоке составляет 960 мДж. Пояснение дается на рисунке 12 (Fig 12).

Iar Avalanche Current — максимальный прерываемый ток составляет 20 А.

Ear Repetitive Avalanche Energy — максимальная энергия повторяющихся импульсов на стоке не должна превышать 28 мДж (для каждого импульса).

dv/dt Peak Diode Recovery dv/dt — предельная скорость нарастания напряжения на стоке равна 3,5 В/нс.

Soldering Temperature, for 10 seconds — допустимая при пайке максимальная температура составляет 300°C, причем на расстоянии минимум 1,6мм от корпуса.

Mounting torque, 6-32 or M3 screw — максимальный момент при креплении корпуса не должен превышать 1,1 Нм.

Далее следует таблица температурных сопротивлений (рис 2.). Эти параметры будут необходимы при подборе подходящего радиатора.

Rjc Junction-to-Case (кристалл-корпус) 0.45 °C/Вт.

Rcs Case-to-Sink, Flat, Greased Surface (корпус-радиатор) 0.24 °C/Вт.

Rja Junction-to-Ambient (кристалл-окружающая среда) зависит от радиатора и внешних условий.

Следующая таблица содержит все необходимые электрические характеристики полевого транзистора при температуре кристалла 25°C (см. рис. 3).

V(br)dss Drain-to-Source Breakdown Voltage — напряжение сток-исток, при котором наступает пробой равно 500 В.

ΔV(br)dss/ΔTj Breakdown Voltage Temp.Coefficient — температурный коэффициент, напряжения пробоя, в данном случае 0,59 В/°C.

Rds(on) Static Drain-to-Source On-Resistance — сопротивление сток-исток открытого канала при температуре 25°C, в данном случае, составляет 0,27 Ом. Оно зависит от температуры, но об этом позже.

Idss Drain-to-Source Leakage Current — ток утечки стока, он зависит от напряжения сток-исток и от температуры. Измеряется микроамперами.

Igss Gate-to-Source Forward Leakage и Gate-to-Source Reverse Leakage — ток утечки затвора. Измеряется наноамперами.

Qg Total Gate Charge — заряд, который нужно сообщить затвору для открытия транзистора.

Qgs Gate-to-Source Charge — заряд емкости затвор-исток.

В данном случае эти параметры измерены при напряжении сток-исток, равном 400 В и при токе стока 20 А. На рисунке 6 дано пояснение относительно связи величины напряжения затвор-исток и полного заряда затвора Qg Total Gate Charge, а на рисунках 13 a и b приведены схема и график этих измерений.

td(on) Turn-On Delay Time — время открытия транзистора.

tr Rise Time — время нарастания импульса открытия (передний фронт).

td(off) Turn-Off Delay Time — время закрытия транзистора.

tf Fall Time — время спада импульса (закрытие транзистора, задний фронт).

В данном случае измерения проводились при напряжении питания 250 В, при токе стока 20 А, при сопротивлении в цепи затвора 4,3 Ом, и сопротивлении в цепи стока 20 Ом. Схема и графики приведены на рисунках 10 a и b.

Ld Internal Drain Inductance — индуктивность стока.

Ls Internal Source Inductance — индуктивность истока.

Данные параметры зависит от исполнения корпуса транзистора. Они важны при проектировании драйвера, поскольку напрямую связаны с временными параметрами ключа, особенно это актуально при разработке высокочастотных схем.

Ciss Input Capacitance — входная емкость, образованная условными паразитными конденсаторами затвор-исток и затвор-сток.

Crss Reverse Transfer Capacitance — емкость затвор-сток (емкость Миллера).

Данные измерения проводились на частоте 1 МГц, при напряжении сток-исток 25 В. На рисунке 5 показана зависимость данных параметров от напряжения сток-исток.

Следующая таблица (см. рис. 4) описывает характеристики интегрированного внутреннего диода полевого транзистора, условно находящегося между истоком и стоком.

Is Continuous Source Current (Body Diode) — максимальный непрерывный длительный ток диода.

Ism Pulsed Source Current (Body Diode) — максимально допустимый импульсный ток через диод.

Vsd Diode Forward Voltage — прямое падение напряжения на диоде при 25°C и токе стока 20 А, когда на затворе 0 В.

trr Reverse Recovery Time — время обратного восстановления диода.

Qrr Reverse Recovery Charge — заряд восстановления диода.

ton Forward Turn-On Time — время открытия диода обусловлено главным образом индуктивностями стока и истока.

Дальше в даташите приводятся графики зависимости приведенных параметров от температуры, тока, напряжения и между собой (рис 5).

Приведены пределы тока стока, в зависимости от напряжения сток-исток и напряжения затвор-исток при длительности импульса 20 мкс. Первый рисунок — для температуры 25°C, второй — для 150°C. Очевидно влияние температуры на управляемость открытием канала.

На рисунке 6 графически представлена передаточная характеристика данного полевого транзистора. Очевидно, чем ближе напряжение затвор-исток к 10 В, тем лучше открывается транзистор. Влияние температуры также просматривается здесь довольно отчетливо.

На рисунке 7 приведена зависимость сопротивления открытого канала при токе стока в 20 А от температуры. Очевидно, с ростом температуры увеличивается и сопротивление канала.

На рисунке 8 показана зависимость величин паразитных емкостей от приложенного напряжения сток-исток. Можно видеть, что уже после перехода напряжением сток-исток порога в 20 В, емкости меняются не значительно.

На рисунке 9 приведена зависимость прямого падения напряжения на внутреннем диоде от величины тока стока и от температуры. На рисунке 8 показана область безопасной работы транзистора в зависимости от длительности времени открытого состояния, величины тока стока и напряжения сток-исток.

На рисунке 11 показана зависимость максимального тока стока от температуры корпуса.

На рисунках а и b представлены схема измерений и график, показывающий временную диаграмму открытия транзистора в процессе нарастания напряжения на затворе и в процессе разряда емкости затвора до нуля.

На рисунке 12 изображены графики зависимости средней термической реакции транзистора (кристалл-корпус) на длительность импульса, в зависимости от коэффициента заполнения.

На рисунках a и b показаны схема измерений и график разрушительного действия на транзистор импульса при размыкании индуктивности.

На рисунке 14 показана зависимость максимально допустимой энергии импульса от величины прерываемого тока и температуры.

На рисунках а и b показаны график и схема измерений заряда затвора.

На рисунке 16 показана схема измерений параметров и график типичных переходных процессов во внутреннем диоде транзистора.

На последнем рисунке изображен корпус транзистора IRFP460LC, его размеры, расстояние между выводами, их нумерация: 1-затвор, 2-сток, 3-исток.

Так, прочитав даташит, каждый разработчик сможет подобрать подходящий силовой или не очень, полевой или IGBT-транзистор для проектируемого либо ремонтируемого силового преобразователя, будь то сварочный инвертор, частотник или любой другой силовой импульсный преобразователь.

Зная параметры полевого транзистора, можно грамотно разработать драйвер, настроить контроллер, провести тепловые расчеты, и подобрать подходящий радиатор без необходимости ставить лишнее.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Power Electronics

Часовой пояс: UTC + 4 часа

Снабберы

Магистр

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 8826
Откуда: Одесса

Магистр

Зарегистрирован: 12-09, 23:03
Сообщения: 9169
Откуда: Саратов

Магистр

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 8826
Откуда: Одесса

Бывалый

Зарегистрирован: 11-09, 15:44
Сообщения: 751
Откуда: Беларусь, Минск