¿Cómo medir el giro, encendido y apagado, los tiempos de los productos IGBT?

¡Hola! Como proveedor de productos IGBT, a menudo me preguntan cómo medir los tiempos de activación y apagado de estos pequeños dispositivos ingeniosos. Entonces, pensé que había reunido esta publicación de blog para compartir algunas ideas y consejos sobre este tema.

En primer lugar, comprendamos rápidamente cuáles son los IGBT. Los transistores bipolares de puerta aislados, o IGBT para abreviar, son dispositivos semiconductores de potencia que combinan las ventajas de los MOSFET (transistores de efecto de campo de óxido metálico-semiconductor) y transistores de unión bipolares. Se usan ampliamente en diversas aplicaciones como accionamientos de motor, alimentación y sistemas de energía renovable porque pueden manejar altos voltajes y corrientes al tiempo que ofrecen pérdidas de energía relativamente bajas.

Ahora, ¿por qué es tan importante medir los tiempos de activación y apagado de los productos IGBT? Bueno, estos tiempos afectan directamente el rendimiento y la eficiencia del sistema general. Si el tiempo de activación es demasiado largo, puede conducir a una mayor pérdida de energía y una eficiencia reducida. Por otro lado, si el tiempo de apagado es demasiado largo, puede causar exceso y sonar en el circuito, lo que puede dañar otros componentes. Por lo tanto, obtener mediciones precisas de estos tiempos es crucial para optimizar el rendimiento de sus sistemas basados en IGBT.

Medir el tiempo de activación

El tiempo de activación de un IGBT es el tiempo que le toma al dispositivo cambiar del estado de apagado al estado encendido. Para medir esto, generalmente usamos una configuración de prueba que incluye una fuente de alimentación, una resistencia de carga, un controlador de puerta y un osciloscopio.

Aquí hay una guía paso a paso sobre cómo medir el tiempo de activación:

1. Configurar el circuito de prueba: Conecte el IGBT a la fuente de alimentación y la resistencia de carga. Asegúrese de que la fuente de alimentación esté configurada en el voltaje y los niveles de corriente apropiados para su IGBT. Conecte el controlador de la puerta a la puerta del IGBT y el osciloscopio a las terminales de puerta y coleccionista del IGBT.
2. Aplicar una señal de puerta: Use el controlador de la puerta para aplicar una señal de puerta al IGBT. La señal de la puerta debe ser una onda cuadrada con un nivel alto que sea suficiente para encender el IGBT y un nivel bajo que sea suficiente para apagarla.
3. Observe las formas de onda: Use el osciloscopio para observar la forma de onda del voltaje de la puerta y la forma de onda de corriente del colector. El tiempo de activación es el intervalo de tiempo entre el momento en que el voltaje de la puerta alcanza un cierto umbral (generalmente el 10% de la amplitud del voltaje de la puerta) y el momento en que la corriente del colector alcanza un cierto porcentaje (generalmente 90%) de su valor final.

Es importante tener en cuenta que el tiempo de activación puede verse afectado por varios factores, como la resistencia de la puerta, la corriente de carga y la temperatura del IGBT. Por lo tanto, asegúrese de tener en cuenta estos factores al medir el tiempo de activación.

Medir el tiempo de apagado

El tiempo de apagado de un IGBT es el tiempo que tarda el dispositivo en cambiar del estado de encendido al estado apagado. Para medir esto, utilizamos una configuración de prueba similar para medir el tiempo de activación, pero con algunas modificaciones.

Aquí hay una guía paso a paso sobre cómo medir el tiempo de apagado:

1. Configurar el circuito de prueba: Conecte el IGBT a la fuente de alimentación y la resistencia de carga. Asegúrese de que la fuente de alimentación esté configurada en el voltaje y los niveles de corriente apropiados para su IGBT. Conecte el controlador de la puerta a la puerta del IGBT y el osciloscopio a las terminales de puerta y coleccionista del IGBT.
2. Aplicar una señal de puerta: Use el controlador de la puerta para aplicar una señal de puerta al IGBT para encenderlo. Una vez que el IGBT esté completamente activado, aplique una señal de puerta negativa para apagarla.
3. Observe las formas de onda: Use el osciloscopio para observar la forma de onda del voltaje de la puerta y la forma de onda de corriente del colector. El tiempo de apagado es el intervalo de tiempo entre el momento en que el voltaje de la puerta alcanza un cierto umbral (generalmente el 90% de la amplitud de voltaje de la puerta) y el momento en que la corriente del colector alcanza un cierto porcentaje (generalmente 10%) de su valor inicial.

Al igual que el tiempo de activación, el tiempo de apagado también puede verse afectado por varios factores, como la resistencia de la puerta, la corriente de carga y la temperatura del IGBT. Por lo tanto, asegúrese de tener en cuenta estos factores al medir el tiempo de apagado.

Consejos para medidas precisas

Para obtener mediciones precisas de los tiempos de activación y apagado de los productos IGBT, aquí hay algunos consejos a tener en cuenta:

• Use un osciloscopio de alta calidad: Un osciloscopio de alta calidad con una velocidad de muestreo rápido y un alto ancho de banda es esencial para mediciones precisas. Asegúrese de que el osciloscopio tenga suficientes canales para monitorear el voltaje de la puerta y la corriente del colector simultáneamente.
• Minimizar la inductancia y capacitancia parasitaria: La inductancia y capacitancia parasitaria en el circuito de prueba pueden afectar las formas de onda y conducir a mediciones inexactas. Para minimizar estos efectos, use cables cortos y gruesos, y coloque los componentes lo más cerca posible.
• Repita las medidas: Para garantizar la precisión de las mediciones, repita las mediciones varias veces y tome el valor promedio. Esto puede ayudar a reducir los efectos del ruido y otros factores aleatorios.
• Calibrar el equipo de prueba: Asegúrese de calibrar el equipo de prueba regularmente para garantizar su precisión. Esto incluye el osciloscopio, la fuente de alimentación y el controlador de la puerta.

Conclusión

Medir los tiempos de activación y apagado de los productos IGBT es un paso importante para optimizar el rendimiento y la eficiencia de los sistemas basados en IGBT. Siguiendo los pasos y consejos descritos en esta publicación de blog, puede obtener mediciones precisas de estos tiempos y tomar decisiones informadas sobre el diseño y el funcionamiento de sus sistemas basados en IGBT.

Si está en el mercado de productos IGBT de alta calidad, consulte nuestroMódulos IGBT. Ofrecemos una amplia gama de módulos IGBT con diferentes calificaciones de voltaje y corriente para satisfacer sus necesidades específicas. Nuestros productos son conocidos por su alto rendimiento, confiabilidad y eficiencia.

Si tiene alguna pregunta o necesita más ayuda, no dude en comunicarse con nosotros. Estaremos encantados de ayudarlo con sus necesidades de productos IGBT y discutir cualquier oportunidad de adquisición potencial.

Referencias

• "Power Electronics: convertidores, aplicaciones y diseño" de Ned Mohan, Tore M. Undeland y William P. Robbins
• "Manual IGBT" de Hans-Joachim Schulz, Jürgen Kolar y Johann W. Kolar