ABB 3BSE019990R4 模块

ABB  3BSE019990R4   模块

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集成门极换向晶闸管 (IGCT)所有 Hitachiergy IGCT(集成门极换向晶闸管)都是压装设备。它们以相对较大的力压在散热器上，散热器也用作电源端子的电触点。　　IGCT 的开启/关闭控制单元是组件的一个组成部分。它只需要一个外部电源，其控制功能可通过光纤连接方便地访问。该设备的控制功耗通常在 10 - 100 W 之间。　　IGCT 针对低传导损耗进行了优化。其典型的开启/关闭开关频率在 500 赫兹范围内。然而，与 GTO 相比，开关频率上限仅受工作热损耗和系统散热能力的限制。此功能与器件在开启和关闭状态之间的快速转换相结合，可实现开关频率高达 40 kHz 的短开关脉冲群。　　IGCT 需要一个导通保护网络(本质上是一个电感器)来限制电流上升率。但是，与 GTO 相比，关断保护网络是可选的。它可以以略微降低的关断电流能力为代价被省略。　　IGBT 和 IGCT 是四层器件，乍一看并没有什么不同。但是，当您“ 深入了解”时，您会发现绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 和集成(有时称为“绝缘 ”)门极换向晶闸管 (IGCT) 并不相似。双极晶体管构成了 IGBT 的基础，而 IGCT 则与栅极关断晶闸管 (GTO) 相关。IGBT 和 IGCT 都是为工业应用而开发的。IGBT 可以在 10+ 千赫兹 (kHz) 的频率下切换，而 IGCT 的最大频率限制在 1 kHz 左右。　　本常见问题解答首先简要回顾 IGBT 的操作，深入探讨 IGCT 的工作原理，最后比较两种技术。　　IGBT 的开发旨在将功率 MOSFET 的简单栅极驱动要求与双极晶体管的高电流和低饱和电压能力相结合。它们是在单个器件中由隔离栅 MOSFET 控制的双极电源开关的组合(图 1)。IGBT 设计用于快速和低功率电容开关，驱动高电压和高电流负载。隔离栅是一个MOSFET结构，不是一个单独的MOSFET。MOSFET 栅极结构取代了双极晶体管的基极，由此产生的 IGBT 具有发射极、栅极和集电极引脚。　　基本的 IGBT 操作很简单：　　从栅极到发射极的正电压 (U GE ) 打开 MOSFET 栅极。　　这使得连接到集电极的电压能够驱动基极电流通过双极晶体管和 MOSFET;　　双极晶体管导通，负载电流流过 IGBT。　　关断IGBT，用U GE ≤ 0 V的电压关断 MOSFET，中断基极电流，关断双极晶体管，IGBT停止导通电流。　　IGBT 单向传导电流。由于 MOSFET 栅极的容性特性，栅极电流只需对栅极电容充电即可开启器件。虽然栅极结构的电容特性限制了控制 IGBT 所需的功率量，但该器件的双极特性将其开关频率限制在最大约 30 kHz。然而，降低开关损耗的谐振拓扑可以使 IGBT 以更高的频率进行开关。　　与功率 MOSFET 不同，IGBT 没有固有的本体或续流二极管。但是，需要一个二极管通过提供续流路径来防止反向电流来保护 IGBT。一些 IGBT 带有集成二极管;否则，必须在电路中添加一个二极管。　　添加辅助发射极以减少栅极电路中杂散电感的影响可以提高 IGBT 开关性能( 图 2)。辅助发射极不承载负载电流;它减少了电感耦合产生的失真，清理了开关波形，并简化了电磁兼容设计。　　IGBT 用于中高功率开关电源、可再生逆变器、牵引电机驱动、感应加热和类似应用，最高可达数百千瓦。大型 IGBT 通常由许多并联器件组成，其阻断电压高达 6,500 V，能够处理数百安培。虽然 IGBT 的开关速度比 IGCT 快，但它们的开关频率低于功率 MOSFET。对于需要 300V 和 600V 之间器件的电源转换器，可以使用 IGBT 和 MOSFET，具体取决于应用的具体需求;低于 600V，MOSFET 占主导地位，高于 600V ，IGBT 占主导地位。与 IGBT 一样，IGCT 是用于自换向功率转换器的完全可控功率开关。　　IGCT 基础知识　　IGCT 是相当于 IGBT 的晶闸管。由于它们是一种晶闸管，因此 IGCT 以压装包装形式交付。这与 IGBT 形成鲜明对比，IGBT 可用于更广泛的应用，并提供更广泛的封装样式(图 3)。 IGCT 是 GTO 与集成栅极结构的组合。它通过简化的栅极驱 动提供 GTO 的高功率密度和低传导损耗。　　 IGCT 将栅极驱动结构与栅极换向晶闸管 (GCT) 晶圆级器件集成在一起。IGCT 和 GTO(IGCT 的来源) 均由栅极信号控制，并且都可以承受高 di/dt 率，这意味着大多数应用不需要缓冲器。在 IGCT 中，关闭器件所需的栅极电流高于阳极电流。高栅极电流与高 di/dt 比率相结合意味着传统互连不能用于将 IGCT 连接到栅极驱动器。相反，栅极驱动 PCB 和 IGCT 作为一个单元交付。栅极驱动器用连接到 IGCT 边缘的大圆形导体围绕器件。大的接触面积和极短的连接距离降低了栅极连接的电感和电阻，　　与大多数晶闸管一样，IGCT 被制造为单个晶圆(图 4)。这与作为一系列单元制造的 IGBT 形成对比，每个单元的构造类似于 n 沟道垂直功率 MOSFET，除了用 p+ 集电极层代替 n+ 漏极并形成垂直 PNP 双极结型晶体管。IGCT 的栅极结构和驱动拓扑支持比 GTO 快得多的关断时间。GTO 通常限于在 500 Hz 下运行，而 IGCT 可以在短时间内以高达几 kHz 的频率运行，长期最大开关频率为 500 Hz。IGCT 的额定关断电流为 520 至 5,000 A，典型阻断电压额定值为 4,500、 5,500 和 6,500 V。它们用于工业和牵引驱动、变频逆变器和交流隔离开关。多个 IGCT 可以串联或并联运行以用于更高功率的应用。IGBT 的原理图符号源自 MOSFET 的符号，而 IGCT 的原理图符号源自晶闸管的符号(图 5)。　CI857K01 3BSE018144R1,CI858K01 3BSE018135R1 CI868K01-eA3BSE048845R2,CI854AK01,CI855K01,CI856K01,CI862K01,CI865K01,CI857K01,CI858K01,CI867K01.CI868K01 ABB冗余模块CI860K01 3BSE032444R1,CI857K01 3BSE018144R1,CI858K01 3BSE018135R1 CI868K01-eA3BSE048845R2,CI854AK01,CI855K01,CI856K01,CI862K01,CI865K01,CI857K01,CI858K01,CI867K01.CI868K01 ABB冗余模块CI860K01 3BSE032444R1,　IGCT 具有三种结构：　　能够阻断反向电压的 IGCT 称为对称 IGCT，或 S-IGCT。反向阻断和正向阻断额定电压通常相同。　　不能阻断反向电压的 IGCT 称为不对称 IGCT ，或 A-IGCT。它们通常具有几十伏的反向击穿额定值。A-IGCT 用于永远不会出现反向电压的地方，例如开关电源或直流牵引驱动器。或与并联反向导通二极管结合使用，例如在电压源逆变器中。　　在同一封装中带有反向导通二极管的非对称 IGCT 称为反向导通 IGCT ，即 RC-IGCT。　　 IGBT 与 IGCT 　　由于工作原理不同，很难使用数据表额定值比较 IGBT 和 IGCT。此外，IGBT 可提供更广泛的封装，从而提供更广泛的工作能力。通过限制与紧压封装器件的比较，IGBT 和 IGCT 可以使用多个因素进行比较，例如是否需要缓冲器、它们的导通状态电压、导通和关断能量损耗、栅极电路要求和开关频率(表 1)。　　IGBT 和 IGCT 是完全可控的四层功率开关，用于自整流功率转换器。IGBT 源自双极晶体管，而 IGCT 则基于门极可关断晶闸管 (GTO)。因此，与 IGCT 相比，IGBT 可用于更低电压和更低功率的应用，IGCT 主要用于需要至少 4,200 V 的工作电压和超过 500 A 的电流的应用。IGCT 是较慢的开关器件，通常限制在大约500 Hz，而 IGBT 可以工作在几十 kHz。　　参考　　应用 IGCT、ABB/Hitachi　　IGBT 和 IGCT 比较、MB Drive Services　　用于比较模块化多电平转换器中 IGCT 和 IGBT 的品质因数和电流指标，EPE'20 ECCE Europe　　IGBT：绝缘栅双极晶体管如何工作?, Infineon　　IGCT 技术 — 高功率转换器的量子飞跃, ABB 　　　最小空间中的集中功能　　D3 控制器是控制器和可选安全控制器的完美组合。右侧可灵活连接1、2或3轴控制器。　　因此，可以实现从简单的 PLC 应用到复杂的多机器人和机床。即使是复杂的系统也可以轻松、安全、高效地实现自动化。　选项　　D3 控制器有两种性能等级和不同的主接口。作为实时主站，您可以在 2 x EtherCAT 或 1x Sercos 3 和 1x EtherCAT 之间进行选择。　　多协议以太网从接口支持与主控制器的实时连接。可选的可自由编程的安全控制器已经具有板载安全输入和输出，因此可以实现安全 PLC、安全运动和安全机器人应用。　　控制　　用于 PLC、运动控制、机器人技术和 CNC 的 D3 控制器功能强大且非常灵活。从 Intel Atom 四核 1.9 GHz 到 Intel Celeron 2 GHz 的不同 CPU 版本可实现应用程序优化的计算能力，因此可视化、图像处理、 PLC、运动、机器人和 CNC 可以在单个控制系统上经济高效地运行。两行显示支持控制器和驱动器的快速配置和诊断。　　一台设备的控制和安全控制　　DU 3x5 中集成的安全选项是机器人安全解决方案的核心。得益于集成设计，控制柜的紧凑性要求得到了特别好的满足。该安全控制器执行安全逻辑，并结合编码器盒，还可以对轴相关和空间运动进行安全监控。　　可以方便地实施简单的安全任务直至扩展的面向安全的机器人解决方案。安全控制器已有 30 个故障安全输入或输出，并可通过 EtherCAT (FSoE) 实现简单的扩展性。　　具有大量预定义功能的图形化编程工具可以轻松地对安全传感器和执行器乃至整个机器人进行项目规划。输入和输出可以通过拖放方便地链接到安全逻辑。　　用于复杂解决方案的高性能伺服控制器　　 ServoOne 产品系列的模块化设计确保其始终以最佳方式集成到您的机器过程中。一个微调的单轴系统和一个节能的多轴系统涵盖了广泛性能范围内的所有应用。无论是使用与中央多轴机器控制器的高速现场总线通信，还是在驱动控制器中使用分布式运动控制智能， ServoOne 都能胜任。您的优势一目了然　　额定电流：4 - 450 A　　过载系数：高达 300 %　　冷却方式：风冷高达 170 A / 液冷 16 至 450 A 　　可选的集成制动电阻器：风冷高达 32 A / 液冷高达 450　　为您的机器提供强大的控制工程　　高达 16 kHz 的采样频率可实现最佳电机控制　　用于精确路径精度的预测前馈控制结构　　用于抑制机械振动的滤波器　　使用获得专利的 GPOC 方法校正编码器错误　　补偿电机转矩脉动和摩擦转矩　　机械主轴误差的修正　　无绝对值编码器同步电机的自动换相发现　　同步电机的无传感器控制　　功能包　　ServoOne 产品系列的控制器可以与专门定制的功能包一起订购。然后，它们会配备扩展软件，如果适用，还会配备硬件。iPLC 功能包可以与其他功能包结合使用。　　该产品系列可以灵活地集成到控制和自动化工程中。　　 ServoOne 提供范围广泛的不同现场总线系统。　　基于实时以太网的通信接口，例如：　　 EtherCAT、Sercos III、PROFINET IRT 或 PowerLink　　Sercos II + III 作为机床中已建立的通信接口　　久经考验的现场总线接口，例如基于 DS301/DSP402 配置文件的 CANopen 和 PROFIBUS DPV1 完善了 ServoOne 现场总线产品组合。　　液压功能包　　伺服液压系统(“伺服泵 ”)结合了电动伺服系统的优点和液压驱动的功率密度。泵电机的伺服控制提供液压状态变量(压力、流量、气缸位置，如果适用)的闭环控制。　　 iPLC 功能包 - IEC 61131 编程　　IEC 61131 可编程 iPLC 与驱动控制器共享 ServoOne 微控制器平台。这允许以最佳方式访问所有系统和控制参数以及接口。　　小伺服器　　性能范围较低端的高性能伺服控制器　　ServoOne Junior 伺服控制器针对性能范围的低端进行了优化，具有 ServoOne 产品系列的所有技术特性。ServoOne 系列伺服控制器的完整功能兼容性和处理始终得到保证。　　 ServoOne Junior 可轻松弥合成本优化、最小尺寸和最大功能之间的差距。高速现场总线系统和最新编码器接口的集成保证了面向未来的灵活性。广泛的运动控制功能提供了广泛的可能解决方案。　　 3 - 8 A 额定电流，1/3 x 230 V AC　2 - 16 A 额定电流，3 x 400 - 480 V AC　　过载能力高达 300 %　HF功能包(高频)　　HF 功能包非常适合主轴和涡轮机。其主要特性包括 1600 Hz 的最大旋转场频率、高达 16 kHz 的可选开关频率和经过调整的控制结构。　CPU出现于大规模集成电路时代，处理器架构设计的迭代更新以及集成电路工艺的不断提升促使其不断发展完善。从最初专用于数学计算到广泛应用于通用计算，从4位到8位、16位、 32位处理器，最后到64位处理器，从各厂商互不兼容到不同指令集架构规范的出现，CPU 自诞生以来一直在飞速发展。 [1] CPU发展已经有40多年的历史了。我们通常将其分成六个阶段。 [3] (1)第一阶段(1971年- 1973年)。这是4位和8位低档微处理器时代，代表产品是Intel 4004处理器。 [3] 1971年，Intel生产的4004微处理器将运算器和控制器集成在一个芯片上，标志着CPU的诞生; 1978 年，8086处理器的出现奠定了X86指令集架构， 随后8086系列处理器被广泛应用于个人计算机终端、高性能服务器以及云服务器中。 [1] (2)第二阶段 (1974年-1977年) 。这是8位中高档微处理器时代，代表产品是Intel 8080。此时指令系统已经比较完善了。 [3] (3)第三阶段(1978年-1984年)。这是16位微处理器的时代，代表产品是Intel 8086。相对而言已经比较成熟了。CI857K01 3BSE018144R1,CI858K01 3BSE018135R1 CI868K01-eA3BSE048845R2,CI854AK01,CI855K01,CI856K01,CI862K01,CI865K01,CI857K01,CI858K01,CI867K01.CI868K01