在使用功率模塊的電力電子系統(tǒng)中，為何要設(shè)置死區(qū)時(shí)間？它如何影響開(kāi)關(guān)損耗和器件安全？這些問(wèn)題對(duì)于系統(tǒng)穩(wěn)定性至關(guān)重要。

什么是死區(qū)時(shí)間？

在功率變換器中，上下橋臂開(kāi)關(guān)管不能同時(shí)導(dǎo)通，否則將導(dǎo)致短路。為了避免這種情況，系統(tǒng)會(huì)在一個(gè)開(kāi)關(guān)關(guān)閉后、另一個(gè)開(kāi)關(guān)開(kāi)啟前，設(shè)置一段短暫的空白期，這段時(shí)間就被稱為死區(qū)時(shí)間。

死區(qū)時(shí)間的基本功能包括：

• 防止上下橋臂直通
• 降低短路風(fēng)險(xiǎn)
• 保證開(kāi)關(guān)切換安全

死區(qū)時(shí)間對(duì)系統(tǒng)性能的影響

過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短的死區(qū)時(shí)間都會(huì)帶來(lái)問(wèn)題。如果設(shè)置太短，可能無(wú)法完全避免上下橋臂同時(shí)導(dǎo)通；而設(shè)置太長(zhǎng)則可能導(dǎo)致輸出波形失真，增加諧波含量。
因此，在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)開(kāi)關(guān)特性、驅(qū)動(dòng)延遲以及系統(tǒng)頻率綜合考慮，找到合適的死區(qū)時(shí)間范圍。

在英飛凌功率模塊中，常見(jiàn)的應(yīng)對(duì)策略包括：

• 內(nèi)部集成驅(qū)動(dòng)保護(hù)機(jī)制
• 支持外部可調(diào)死區(qū)配置
• 提供典型參考值以指導(dǎo)設(shè)計(jì)
  （來(lái)源：英飛凌官方技術(shù)文檔, 2023）

如何合理設(shè)定死區(qū)時(shí)間？

為了確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)計(jì)者通常會(huì)結(jié)合以下幾個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估：
– 開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通與關(guān)斷延遲時(shí)間
– 驅(qū)動(dòng)電路的響應(yīng)速度
– 工作頻率與負(fù)載條件
– 安全裕量預(yù)留
在實(shí)際調(diào)試過(guò)程中，還需通過(guò)示波器觀察上下橋臂的開(kāi)關(guān)波形，確認(rèn)是否存在重疊導(dǎo)通現(xiàn)象。
上海工品推薦用戶在設(shè)計(jì)階段即參考英飛凌提供的技術(shù)手冊(cè)，并結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以提升整體系統(tǒng)效率和長(zhǎng)期運(yùn)行可靠性。
總結(jié)來(lái)看，死區(qū)時(shí)間設(shè)計(jì)是功率模塊應(yīng)用中不可忽視的一環(huán)。合理的死區(qū)設(shè)置不僅能保障系統(tǒng)安全，還能在一定程度上優(yōu)化開(kāi)關(guān)損耗，提高能效表現(xiàn)。