Para un 48 V diseño con un motor BLDC, usted quiere usar MOSFETs. La razón es que la baja tensión (< 200 V) MOSFETs están disponibles con un extremadamente bajo en resistencia: RDS, en < 10 \$m\Omega\$ VDS = 100 V es algo que se puede conseguir de al menos tres diferentes fabricantes en un 5 x 6 mm2 SuperSO8 paquete. Y usted obtiene el beneficio añadido de la MOSFETs la capacidad de cambiar muy rápido.
IGBTs se convierten en las piezas de elección cuando se desea cambiar de altas corrientes de alta tensión. Su ventaja es una constante caída de tensión (VCE, sat) frente a un MOSFET en la resistencia (RDS, en). Vamos a enchufar los dispositivos respectivos característica de propiedades responsable de la estática de las pérdidas de potencia en dos ecuaciones para obtener un mejor aspecto (estático significa que estamos hablando de dispositivos que están encendidos todo el tiempo, vamos a considerar las pérdidas de conmutación más adelante).
Ppérdida, IGBT = I * VCE, sat
Ppérdida, IC = I2 * RDS, en
Se puede ver que, con el aumento de la corriente, las pérdidas en un IGBT lugar de una forma lineal, y los que en un MOSFET de subida con una potencia de dos. En alta tensión (>= 500 V) y para corrientes elevadas (tal vez > 4...6), el uso común de los parámetros disponibles para la VCE, sat o RDS, en decirle que IGBT más estática de las pérdidas de energía en comparación con un MOSFET.
Entonces, usted debe considerar la velocidad de conmutación: Durante un evento de conmutación, es decir, durante la transición de un dispositivo de estado en estado y viceversa, hay un breve momento de que usted tiene un bastante alto voltaje a través del dispositivo (VCE o VDS) y no hay flujo de corriente a través del dispositivo. Dado que la energía es la tensión de los tiempos actuales, esta no es una buena cosa, y desea que este tiempo sea tan corto como sea posible. Por su naturaleza, MOSFETs cambiar mucho más rápido en comparación con IGBTs y tendrá menor promedio de pérdidas de conmutación. A la hora de calcular el promedio de disipación de energía causado por pérdidas de conmutación, es importante echar un vistazo a su aplicación en particular la frecuencia de conmutación - que es: ¿con qué frecuencia usted pone sus dispositivos a través del lapso de tiempo donde no será plenamente en (VCE o VDS casi cero) o desactivar (actual casi cero).
Con todo, los valores típicos son que...
IGBTs será mejor en
- la conmutación de frecuencias inferiores a 10 kHz
- los voltajes por encima de los 500...800 V
- promedio de las corrientes por encima de 5...10
Estas son sólo algunas reglas de oro y definitivamente es una buena idea utilizar las ecuaciones anteriores con algunos dispositivos reales reales de los parámetros para obtener una mejor sensación.
Nota: los convertidores de Frecuencia para motores suelen tener frecuencias de conmutación entre 4...32 kHz, mientras que la conmutación de fuentes de alimentación están diseñados con swithing frecuencias > 100 kHz. Altas frecuencias tienen muchas ventajas en fuentes de alimentación conmutadas (pequeños imanes más pequeños de la ondulación corrientes) y la principal razón por la que estamos hoy en día es la disponibilidad de mejorado mucho Mosfet de potencia superior a 500 V. la razón por La que el motor controladores todavía uso 4...8 kHz, es porque estos circuitos suelen tener para manejar altas corrientes y diseño de toda la cosa más lenta de conmutación de los IGBTs.
Y antes que me olvide: por Encima de aproximadamente 1000 V, MOSFETs simplemente no están disponibles (casi, o... sin costo razonable; [modificar:] SiC puede convertirse en algo razonable opción de mediados de 2013). Por lo tanto, en los circuitos que requieren los 1200 V clase de dispositivos, usted sólo tiene que pegarse con IGBTs, en su mayoría.
