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AN-11001 Datasheet(PDF) 8 Page - Semikron International |
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AN-11001 Datasheet(HTML) 8 Page - Semikron International |
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8 / 13 page  Application Note AN-11001 8 / 13 2012-09-03 – Rev04 © by SEMIKRON Fig. 22: セミクロン 3 レベルモジュールのラインアップ 200A – 600A SKiM 4 75A – 200A MiniSKiiP 2 & 3 20 A – 150A SEMITOP 3 & 4 5 25 60 80 250 [kVA] 1200VNPC モジュールの主な利点は、1500VDC リン クで最大 1000V の AC 出力電圧を実現出来る事です。 それによって、一方では低電圧指令（整合規格の適 用）内にとどまり、他方では、出力電力は変更なくコン バータ電流を減らす事が可能です。 3 レベル素子のドライブ 標準動作 NPC 全ての素子がオフ状態で、NPC コンバータが動作を開 始する時、最初に内側 IGBT の 1 個がオンしなければ なりません。出力電圧が正の場合、それは T2 になりま す。短時間後（T2 が完全にオン状態になった時）、T1 をオンします。オフする時の順序は逆にしなければなり ません。確実に、T2 がターンオフする前に T1 が完全 にオフするようにします。これは、T1 にターンオフ信号 が印加された後、短時間（1~3μs）に T2 をオフする事 により達成出来ます。このデッドタイムは、セミクロンの 2 レベルゲートドライバーのトップ側とボトム側スイッチ 間のインターロック時間として知られています。 内側の IGBT（T2 又は T3）が、これに対応する外側の IGBT（T1 又は T4）よりも前にオフすると、内側のスイ ッチは全 DC リンク電圧を負う事になります。この場合、 電圧はその半導体の阻止電圧よりも高くなり、半導体 は破壊します。 Fig. 4 に示す様に破壊の為、許容されないスイッチン グパターンがあります。素子が破壊しなくても、この状 態は回避しなければなりません。 TNPC TNPC コンバータでは、必須のスイッチング動作順序 は存在しません。半導体 1 個にその阻止電圧より高い 電圧が印加される危険性が存在しない為、何時でもど の IGBT もオン、オフが可能です。 NPC と TNPC: T1 と T3（T2 とＴ4 のそれぞれ）のゲート信号は逆にな ります。一方の IGBT は他方の IGBT がオンする前に、 確実にオフしていなければなりません。 非常停止 2 レベル応用では、半導体を保護するドライバーによって、緊 急オフに至る事象があります。以下の事象が考えられます。 - 熱的過負荷 - 過電流又は - 非飽和 この場合、3 レベル応用においても直ちににオフしなけ ればなりません。 NPC しかし、オフは確実に正しい順序で行わなければなりま せん。ブレークダウン電圧による破壊を避ける為、外側 の IGBT（T1 又は T4）が最初に、次は内側の IGBT （T2 又は T3）です。 熱的過負荷又は緩やかな電流上昇は NTC/PTC や電 流センサーでモニターが可能で、適切な時間内に監視 制御装置が反応する為の時間があります。非飽和で はオフする迄、最大 10μs あります。 外側のスイッチ（T1 又は T4）が非飽和の場合、ドライ バーによって直ちにオフされます。1～3μs 後、これに 対応する内側の IGBT もオフされます。 内側のスイッチ（T2 又は T3）が非飽和になった時は、 さらに複雑になります。この事象がモニターされると、ド ライバーはこれに対応する外側のスイッチはオン状態 かどうかの情報が必要です。オン状態の場合、ゲートド ライバーは直ちに外側の IGBT をオフし、1～3μs 後、 次に内側の IGBT もオフします。外側の IGBT がオン 状態ではない場合、ドライバーは直ちに内側の IGBT をオフしなければなりません。 いかなる場合も、制御装置はコンバータの他方の素子 を停止し、安全な状態を確立出来る様にエラー信号を 出します。 TNPC TNPC 回路ではスイッチオフの順序を持続する必要は ない為、はるかに容易です。 |
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