Keamanan listrik dari isolator optik dalam kondisi kemungkinan kegagalan

Driver gerbang isolasi optik Broadcom banyak digunakan untuk menggerakkan IGBT dalam aplikasi seperti inverter surya, sistem kontrol motor, dan banyak lagi. Isolasi optik adalah teknologi yang terbukti dan andal untuk menyediakan isolasi antara daya IGBT dan sirkuit kontrol. Selain itu, isolasi optik mengurangi efek gangguan mode umum (CMR) pada sinyal kontrol dan mencegah pembukaan / penutupan IGBT yang salah.

Untuk memastikan pengoperasian dan menjaga integritas penghalang isolasi, tegangan yang melebihi nilai pengenal harus dihindari pada isolasi optik. Namun, cukup sulit untuk mengatur kapan kesalahan terjadi karena korsleting IGBT. Artikel ini menjelaskan efek dari kemungkinan kegagalan IGBT yang tidak terlindungi pada penghalang isolasi driver gerbang yang terisolasi secara optik dari Broadcom.

Isolasi optik dan struktur isolator

Isolasi optik dalam komponen Broadcom memberikan isolasi tingkat tinggi dengan penghalang isolasi tiga lapis dengan ketebalan keseluruhan yang melebihi teknologi lainnya. Tiga lapisan penghalang isolasi adalah struktur film-silikon silikon-polimida (Gambar 1).  

, , . , , : . , Broadcom, 300 / –200 °C + 400 °C.

, , ACPL-337J. (distance through solid insulation, DTI) 0,5 1414 (V_IORM = 1414 V_PEAK) IEC / EN / DIN EN 60747-5-5. 

IEC / EN / DIN EN60747-5-5

, . , , , , .

, 72 . , , .  

, . , IGBT, - , (IGBT DESAT) (Active Miller Clamp), , , ACPL-337J.

, , IGBT Broadcom.

IGBT

IGBT, :

1) ( ) IGBT

2) - (VCE)

3) - IGBT. 1.

1, ACPL-337J IGBT: (DESAT), (Soft shutdown) (Active Miller Clamp). IGBT , . 3 :

• IGBT DESAT

• DESAT

• IGBT

IGBT

IGBT 1200 /150 ACPL-337J. ACPL-337J 15- .

IGBT 5600 , 600 . DESAT ACPL-337J IGBT . ACPL-337J IGBT 2, .

, (I_E) 7 , (V_CE) - (V_GE) ( 3), . - ACPL-337J.

, ACPL-337J , IGBT ( 4), ( 5).

, ACPL-337J (1.88 (RMS)/) (6.2 (RMS)/) . ( 6).

, , .

IGBT DESAT

ACPL-337J IGBT , , , DESAT , ( ) ( 7).

ACPL-337J IGBT 1 . 10 20 2 , - (V_CE) IGBT. , ACPL-337J (1.88 (RMS)/) (6.2 (RMS)/).

- , , , ( 8).

IGBT

ACPL-337J IGBT. 15 , , IGBT 5600 600 ( 9).

IGBT 15 , 700 ( 10). , , .

, ACPL-337J (1.88 (RMS)/) (6.2 (RMS)/). , , ( 11).

Broadcom , IGBT ( DESAT, ).

, , , , . 2.  

2. IGBT

Komponen yang menggunakan teknologi isolasi alternatif (isolasi induktif dan kapasitif) memiliki penghalang isolasi yang jauh lebih rendah (kurang dari 17 mikron) dan tidak akan dapat memberikan tingkat keamanan yang memadai jika terjadi salah satu mode kegagalan IGBT yang dijelaskan dalam artikel ini.

Referensi ACPL-337J 4.0 Amp Gate Drive Optocoupler dengan Deteksi Desaturasi Terintegrasi (VCE), Penjepit Miller Aktif, Umpan Balik Status Kesalahan dan UVLO, Broadcom, AV02-4390EN.