48 / 116
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
הגנה בפני זרם-יתר וקצר
בהזנתמנועיםתעשייתיים
, 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
Dara O'Sullivan, Analog Devices
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
Motion Control
מוסף מיוחד
New-Tech Magazine l 48