ניו-טק מגזין | יוני 2016 | מהדורה דיגיטלית

Motion Control מוסף מיוחד

הגנה בפני זרם-יתר וקצר בהזנתמנועיםתעשייתיים

Dara O'Sullivan, Analog Devices

, עומס-יתר מכני, חיווט מוטעה ואירועים ac אחרים. אחדים מאירועים אלה יכולים לגרום לרמות זרמי-יתר גבוהות הזורמים במעגלי ההספק של הזנת המנוע. שלושה אירועים של .1 קצרים אופייניים מוצגים באיור אלה מתוארים להלן: ) דרך מהפך shoot - through ירי ( .1 ). דבר זה עשוי להיגרם על-ידי inverter ( באחד IGBTs הפעלה לא-נכונה של שני ה- מענפי המהפך, אשר עשויה בתורה להיגרם מהפרעה אלקטרו-מגנטית או פעולה לא נכונה בבקר. היא יכולה להיגרם גם על-ידי בענף בשעה IGBTs שחיקה/כשל של אחד ה- התקין מוסיף למתג. IGBT שה- קצר מופע-למופע. דבר זה עשוי .2 להיגרם על-ידי כשל במנוע בין הליפופים בשל התדרדרות, טמפרטורת-יתר או אירועי מתח-יתר. קצר ממופע להארקה. דבר זה עשוי .3 להיגרם על-ידי כשל בבידוד בין ליפוף במנוע ומעטפת המנוע; שוב, לרוב בשל התדרדרות, טמפרטורת-יתר או אירועי על-מתח. ככלל, המנועים מסוגלים לספוג רמות זרם

גבוהות ביותר למשך תקופות ארוכות יחסית (מילי-שניות עד שניות, תלוי בממדי - המהווים IGBTs המנוע וסוגו); אולם ה- את רוב הדרגות של מהפכי הזנות המנועים התעשייתיים - חשים זמני עמידה בפני קצר בסדר גודל של מיקרו-שניות. IGBT יכולת הקצר של קשור IGBT זמן העמידה בפני קצר של ) או transconductance למוליכות הגומלין ( . IGBT שבח וליכולת התרמית של שבב ה- שבח גדול יותר גורם לרמות זרם קצר , כך שברור של- IGBT גבוהות יותר בתוך ה- בעלי שבח נמוך יותר יהיו רמות קצר IGBTs נמוכות יותר. אולם, שבח גבוה יותר יגרום גם להפסדי הולכה במצב פעולה נמוכים יותר, כך התקדמות בטכנולוגיית 1 שיש לעשות פשרה. גורמת למגמה של רמות זרם קצר IGBT ה- מוגברות ולכן זמני עמידה בקצר מוקטנים יותר. בנוסף, השיפורים בטכנולוגיה מאפשרים שימוש בשבבים קטנים יותר, תוך הקטנת ממד המודול אך הנמכה של 2 היכולת התרמית, המקטינה בתורה את זמן

תמצית מגמה רחבת-שוק בהזנת מנועים תעשייתיים היא הדרישה הגוברת ליעילות גבוהה יותר ביחד עם אמינות וחוסן מוגברים. יצרנים של התקני מוליכים למחצה להספק דוחקים בהתמדה את גבולות הפסדי ההולכה ושיפורי זמן המיתוג. אחדות מהפשרות בתגבור הפסד ההולכה של טרנזיסטור דו-קוטבי בעל שער insulated gate bipolar transistor מבודד (- ) die ) הן רמות זרם הקצר, ממדי שבב ( IGBT קטנים יותר ויכולת תרמית וזמן עמידה בפני קצר. דבר זה מדגיש את חשיבות מעגל הזנת השער ואת תכונות גילוי והזנה בפני זרם- יתר. מאמר זה ידון בסוגיות הכרוכות בהגנה מוצלחת ואמינה בפני קצר בהזנת מנועים תעשייתיים, עם דוגמאות ניסיוניות ממזין שער מבודד ביישום של בקרת מנוע תלת- מופעי. קצרים בסביבות תעשייתיות הזנות של מנועים תעשייתיים יכולות לפעול בסביבה נוקשה יחסית בה ניתן למצוא טמפרטורה גבוהה, תופעות מעבר של קווי

New-Tech Magazine l 48