智能功率器件
發布時間:2011-02-28
中心議題:
在zai汽qi車che的de各ge類lei控kong製zhi模mo塊kuai的de中zhong,特te別bie是shi在zai車che身shen電dian子zi控kong製zhi模mo塊kuai中zhong,車che燈deng在zai車che身shen電dian子zi控kong製zhi模mo塊kuai的de負fu載zai中zhong占zhan有you很hen大da比bi重zhong。而er當dang開kai通tong車che燈deng時shi的de衝chong擊ji電dian流liu對dui於yu設she計ji者zhe來lai說shuo要yao更geng加jia注zhu意yi,因yin為wei不bu正zheng確que的de器qi件jian選xuan型xing和he設she計ji會hui對dui器qi件jian造zao成cheng永yong久jiu損sun害hai而er失shi效xiao,甚shen至zhi影ying響xiang產chan品pin的de質zhi量liang。本ben文wen以yi英ying飛fei淩ling公gong司si的de智zhi能nengPROFETBTS5020-2EKA_DS20為例,詳細解釋了燈泡在衝擊電流的物理模型,進而給出了如何在設計中計算衝擊電流下驗證器件的安全。
chongjidianliudechanshenghefuzaidezhongleihetexingyouguan,hetongduanpinlvyeyouguanxi。tebieshizaiyouchongjidianliucunzaidefuzaideqingkuangqingyuwentaidianliuyiqicedingchongjidianliuzhi。xiatuxianshileyoudaibiaoxingdefuzaizhongleiyuchongjidianliudeguanxi。

從上表可以看出,當負載為燈泡時,衝擊電流是穩態電流的10~15倍,本文討論的重點為白熾燈。為了更好的理解燈泡的衝擊電流,可以通過對白熾燈外部特性,建立關於白熾燈的PSPICE的模型,進而可以通過仿真進行研究衝擊電流的特性。以車大燈為例,55W@12V。

上圖為需要確定參數的白熾燈的參數模型,下麵來把每個參數逐一定義出來。
第一步:先計算出穩態下的

第二步:確定R2。在Inrush的初始狀態,白熾燈的等效電路呈現出電容的特性:即在很短暫的時間到達峰值電流後,又被衰減成穩態電流。因此,還需要在電容的回路上串聯一個電阻(R2)。

第三步:計算電容的值。白熾燈的等效電路上電容電流的衰減可以由下式給出:

(可以認為在10ms的時間後電流達到了穩態電流值,此時的衝擊電流已經下降到初始值的約63%。)

下圖給出了完成了參數定義的55W白熾燈泡的PSPICE等效模型。

為了驗證參數定義的有效性,用PSPICE仿真的結果和實際的測量值相當的一致。需要注意的是,這個模型隻是給出了冷態下單次衝擊電流下白熾燈的模型。
用PSPICE仿真出來的結果,如下圖。

- 智能功率器件的應用
- 衝擊電流的物理模型
在zai汽qi車che的de各ge類lei控kong製zhi模mo塊kuai的de中zhong,特te別bie是shi在zai車che身shen電dian子zi控kong製zhi模mo塊kuai中zhong,車che燈deng在zai車che身shen電dian子zi控kong製zhi模mo塊kuai的de負fu載zai中zhong占zhan有you很hen大da比bi重zhong。而er當dang開kai通tong車che燈deng時shi的de衝chong擊ji電dian流liu對dui於yu設she計ji者zhe來lai說shuo要yao更geng加jia注zhu意yi,因yin為wei不bu正zheng確que的de器qi件jian選xuan型xing和he設she計ji會hui對dui器qi件jian造zao成cheng永yong久jiu損sun害hai而er失shi效xiao,甚shen至zhi影ying響xiang產chan品pin的de質zhi量liang。本ben文wen以yi英ying飛fei淩ling公gong司si的de智zhi能nengPROFETBTS5020-2EKA_DS20為例,詳細解釋了燈泡在衝擊電流的物理模型,進而給出了如何在設計中計算衝擊電流下驗證器件的安全。
chongjidianliudechanshenghefuzaidezhongleihetexingyouguan,hetongduanpinlvyeyouguanxi。tebieshizaiyouchongjidianliucunzaidefuzaideqingkuangqingyuwentaidianliuyiqicedingchongjidianliuzhi。xiatuxianshileyoudaibiaoxingdefuzaizhongleiyuchongjidianliudeguanxi。

從上表可以看出,當負載為燈泡時,衝擊電流是穩態電流的10~15倍,本文討論的重點為白熾燈。為了更好的理解燈泡的衝擊電流,可以通過對白熾燈外部特性,建立關於白熾燈的PSPICE的模型,進而可以通過仿真進行研究衝擊電流的特性。以車大燈為例,55W@12V。

上圖為需要確定參數的白熾燈的參數模型,下麵來把每個參數逐一定義出來。
第一步:先計算出穩態下的

第二步:確定R2。在Inrush的初始狀態,白熾燈的等效電路呈現出電容的特性:即在很短暫的時間到達峰值電流後,又被衰減成穩態電流。因此,還需要在電容的回路上串聯一個電阻(R2)。

第三步:計算電容的值。白熾燈的等效電路上電容電流的衰減可以由下式給出:

(可以認為在10ms的時間後電流達到了穩態電流值,此時的衝擊電流已經下降到初始值的約63%。)

下圖給出了完成了參數定義的55W白熾燈泡的PSPICE等效模型。

為了驗證參數定義的有效性,用PSPICE仿真的結果和實際的測量值相當的一致。需要注意的是,這個模型隻是給出了冷態下單次衝擊電流下白熾燈的模型。
用PSPICE仿真出來的結果,如下圖。

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