IS200DSFCG1A ایک 1000/1800 Amp IGBT گیٹ ڈرائیور/شنٹ فیڈ بیک بورڈ ہے جسے جنرل الیکٹرک (GE) نے اپنی انوویشن سیریز™ پروڈکٹ لائن کے لیے ڈیزائن کیا ہے۔ یہ بورڈ DSFC سیریز کے اندر ایک اہم جز ہے، جو بنیادی طور پر پلس وِڈتھ ماڈیولڈ (PWM) سورس برجز اور AC ڈرائیو سسٹمز میں استعمال ہوتا ہے۔ DSFCG1A کرنٹ سینسنگ سرکٹ، ایک فالٹ ڈیٹیکشن سرکٹ، اور دو IGBT گیٹ ڈرائیو سرکٹس کو مربوط کرتا ہے۔ ہائی وولٹیج اور کم وولٹیج کے اطراف کے درمیان محفوظ تنہائی کو یقینی بنانے کے لیے ڈرائیور اور فیڈ بیک سرکٹس دونوں گیلوانک اور آپٹیکل آئسولیشن ٹیکنالوجیز کا استعمال کرتے ہیں۔
یہ بورڈ خاص طور پر 600 V LL rms AC ان پٹ کے ساتھ ڈرائیو/ سورس ایپلی کیشنز کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے اور 1000 Amp اور 1800 Amp دونوں موجودہ سطحوں کے لیے ریٹیڈ ڈرائیو سسٹم کو سپورٹ کرتا ہے۔ 1000 A سسٹم میں، فی مرحلے میں ایک DSFC بورڈ کی ضرورت ہوتی ہے، کل تین بورڈز۔ 1800 A سسٹم میں، 'ڈیزی چین' کنفیگریشن میں جڑے ہوئے دو DSFC بورڈز فی فیز درکار ہیں، کل چھ بورڈز۔ DSFCG1A IS200BPIB ڈرائیو برج پرسنالٹی انٹرفیس بورڈ (BPIB) کے ذریعے ڈرائیو کنٹرول سسٹم کے ساتھ انٹرفیس کرتا ہے۔
DSFCG1A بورڈ کو ہر فیز ٹانگ کے اوپری اور نچلے IGBT ماڈیولز پر براہ راست نصب کیا جاتا ہے تاکہ اس بات کو یقینی بنایا جا سکے کہ گیٹ ڈرائیو آؤٹ پٹ اور شنٹ ان پٹ کنکشن ممکنہ حد تک مختصر ہیں، اس طرح پرجیوی انڈکٹنس اور سگنل کی مداخلت کو کم سے کم کیا جاتا ہے۔ بورڈ گیٹ، ایمیٹر، اور کلکٹر کنکشن کے ذریعے IGBTs کو محفوظ کیا جاتا ہے۔ تنصیب کے دوران بورڈ کے بڑھتے ہوئے سوراخوں کی مناسب سمت بندی ضروری ہے۔
II اہم افعال
IS200DSFCG1A کے بنیادی افعال میں درج ذیل شامل ہیں، لیکن ان تک محدود نہیں ہیں:
1. آؤٹ پٹ فیز گیٹ ڈرائیو
دو الگ تھلگ IGBT گیٹ ڈرائیو سرکٹس فراہم کرتا ہے: ایک فیز ٹانگ کے اوپری IGBT(s) کو کنٹرول کرتا ہے، دوسرا نچلے IGBT(s) کو کنٹرول کرتا ہے۔
ہر ڈرائیو سرکٹ دو متوازی IGBT ماڈیول چلا سکتا ہے۔
ڈرائیو وولٹیج کی حد VCC (+15 V) سے VEE (-15 V) ہے، جس میں IGBT ایمیٹر عام ہے۔
چوٹی کا ذریعہ/سنک موجودہ صلاحیت 20 ایم پی ایس تک ہے۔
زیادہ سے زیادہ PWM کاٹنے کی فریکوئنسی 6 kHz ہے۔
ڈرائیو کنٹرول آپٹکوپلر ان پٹ ڈائیوڈس ایک متوازی مخالف ترتیب میں جڑے ہوئے ہیں، جو ایک ہی تفریق بٹی ہوئی جوڑی کنٹرول لائن سے اوپری اور نچلے دونوں IGBTs کو کنٹرول کرنے کے قابل بناتا ہے۔
بورڈ کے گیٹ سیریز ریزسٹرس اور گیٹ ایمیٹر کیپسیٹرز خاص طور پر IGBT ماڈیولز کے لیے سائز کے ہیں۔
2. غلطی کا پتہ لگانا اور رپورٹ کرنا
DSFCG1A دو قسم کی خرابیوں کا پتہ لگا سکتا ہے: Desaturation Fault اور Undervoltage Fault۔ یہ فالٹس ایک واحد 'ملٹی پلیکس' تفریق فالٹ لائن کے ذریعے رپورٹ کیے جاتے ہیں جو اوپری اور نچلے دونوں IGBT سرکٹس کا احاطہ کرتی ہے۔
Desaturation فالٹ: جب ڈرائیور کو IGBT کو آن کرنے کا حکم دیا جاتا ہے، تو IGBT کے ایمیٹر-کلیکٹر میں وولٹیج کی کمی کی نگرانی کی جاتی ہے۔ اگر یہ وولٹیج 4 مائیکرو سیکنڈز کے لیے 10 V سے زیادہ ہو جائے تو، ڈی سیچوریشن فالٹ شروع ہو جاتا ہے۔ ڈی سیچریشن فالٹ پر، BPIB بورڈ DSFC بورڈ کو 'برسٹ' موڈ میں چلاتا ہے، 2 میگاہرٹز PWM سگنل کا استعمال کرتے ہوئے گیٹ وولٹیج کو 2 سے 5 مائیکرو سیکنڈز کے اندر آہستہ آہستہ صفر پر لاتا ہے۔
انڈر وولٹیج فالٹ: مثبت ڈرائیو پاور سپلائی (+15 V) اور منفی ڈرائیو پاور سپلائی (-15 V) کے درمیان وولٹیج کی نگرانی کی جاتی ہے۔ اگر یہ وولٹیج 20 V سے نیچے گر جائے تو انڈر وولٹیج کی خرابی پیدا ہو جاتی ہے۔
فالٹ سگنل منطقی طور پر ORed ہوتے ہیں، آپٹیکل طور پر الگ تھلگ ہوتے ہیں، اور ڈیفرینشل ڈرائیور انٹرفیس کے ذریعے کنٹرول منطق کو اطلاع دی جاتی ہے۔ عام (ٹھیک) حالت میں، آپٹکوپلر آن ہے (آؤٹ پٹ کم)۔
3. موجودہ تاثرات کو دور کریں۔
آؤٹ پٹ فیز کرنٹ کی نگرانی پورے فیز شنٹ میں وولٹیج ڈراپ کو محسوس کرکے کی جاتی ہے۔ اس وولٹیج کو بڑھایا جاتا ہے اور اسے وولٹیج کنٹرولڈ آسکیلیٹر (VCO) سرکٹ میں کھلایا جاتا ہے۔ وی سی او فریکوئنسی رینج 0 سے 2 میگاہرٹز ہے، سرکٹ صفر کرنٹ پر 1 میگاہرٹز آؤٹ پٹ کے لیے متعصب ہے۔ شنٹ وولٹیج میں ±200 mV تبدیلی VCO آؤٹ پٹ فریکوئنسی میں ±800 kHz تبدیلی میں تبدیل ہو جاتی ہے۔ VCO آؤٹ پٹ آپٹیکل طور پر الگ تھلگ اور ایک تفریق ڈرائیور انٹرفیس کے ذریعے کنٹرول منطق میں منتقل کیا جاتا ہے۔
موجودہ فیڈ بیک سرکٹ دو قسم کی خرابیاں پیدا کر سکتا ہے:
DI/DT فالٹ: ریٹیڈ شنٹ کرنٹ میں 100% یا اس سے زیادہ قدم کی تبدیلی سے DI/DT فالٹ 25 مائیکرو سیکنڈز کے اندر رپورٹ ہو جائے گا۔
Instantaneous Overcurrent (IOC) فالٹ: IOC فالٹ اس وقت رپورٹ کیا جاتا ہے جب کرنٹ ایک مقررہ حد سے زیادہ ہو جاتا ہے۔
4. بجلی کی فراہمی
ڈرائیور/مانیٹر سرکٹس کی ہائی وولٹیج سائیڈ آئسولیشن ٹرانسفارمر سے چلتی ہے۔ اس ٹرانسفارمر کا بنیادی حصہ ±17.7 V چوٹی (35.4 V چوٹی سے چوٹی)، 25 kHz مربع لہر سے جڑا ہوا ہے۔ تین ثانوی وائنڈنگز میں سے:
اوپری اور نچلے IGBT ڈرائیور سرکٹس کے لیے درکار الگ تھلگ +15 V (VCC) اور -15 V (VEE) فراہم کرنے کے لیے دو ثانوی نصف لہروں کو درست اور فلٹر کیا جاتا ہے (غیر منظم، ±5%، 1 اوسطا زیادہ سے زیادہ ہر ایک)۔
تیسرا ثانوی مکمل لہر کو درست کیا گیا ہے اور الگ تھلگ ±12 V فراہم کرنے کے لیے فلٹر کیا گیا ہے جو شنٹ کرنٹ فیڈ بیک VCO اور فالٹ ڈیٹیکشن سرکٹری (غیر منظم، ±10%، 100 mA اوسط زیادہ سے زیادہ ہر ایک) کے لیے درکار ہے۔
شنٹ سرکٹ کو 5 V لاجک سپلائی کی بھی ضرورت ہوتی ہے، جو +12 V سپلائی (±10%، 100 mA اوسط زیادہ سے زیادہ) سے منسلک 5 V لکیری ریگولیٹر کے ذریعے تیار کی جاتی ہے۔ صرف 5 وی پاور سپلائی کو ریگولیٹ کیا جاتا ہے۔
زیادہ سے زیادہ بوجھ مندرجہ ذیل ہیں:
±17.7 V: 0.65 A rms
+5 وی: 150 ایم اے
5. ایل ای ڈی اسٹیٹس انڈیکیٹرز
DSFCG1A بورڈ میں DC لنک اور IGBT ڈرائیور کی حیثیت کو ظاہر کرنے کے لیے پانچ LED اشارے ہیں:
| LED |
نام کی |
تفصیل |
| ڈی ایس 1 |
50V سے اوپر لنک کریں۔ |
ریڈ ایل ای ڈی: آن جب DC لنک وولٹیج > 50 V؛ آف جب <50 V |
| DS2 |
یو ایف ایف |
گرین ایل ای ڈی: آن جب اپر آئی جی بی ٹیز کو بند کر دیا جاتا ہے۔ چلائے جانے پر آف |
| DS3 |
ایل ایف ایف |
گرین ایل ای ڈی: آن جب لوئر آئی جی بی ٹیز کو بند کر دیا جاتا ہے۔ چلائے جانے پر آف |
| DS4 |
UON |
پیلا ایل ای ڈی: آن جب اپر آئی جی بی ٹی چلائے جاتے ہیں۔ بند ہونے پر بند |
| ڈی ایس 5 |
LON |
پیلا ایل ای ڈی: آن جب لوئر آئی جی بی ٹی چلائے جاتے ہیں۔ بند ہونے پر بند |
III سسٹم ایپلی کیشنز
1. ڈرائیو سسٹمز میں درخواست
IS200DSFCG1A GE Innovation Series™ PWM ڈرائیو سسٹمز میں ایک لازمی جزو ہے۔ نظام کے اندر اس کے کردار میں شامل ہیں:
گیٹ ڈرائیونگ: IGBT ماڈیولز کو قابل اعتماد ٹرن آن اور ٹرن آف ڈرائیو سگنل فراہم کرتا ہے، پاور سوئچز کے مناسب آپریشن کو یقینی بناتا ہے۔
کرنٹ فیڈ بیک: شنٹ کے ذریعے فیز کرنٹ کی درست پیمائش کرتا ہے اور کنٹرول سسٹم کے ذریعے بند لوپ کنٹرول کے لیے موجودہ سگنل کو فریکوئنسی سگنل میں تبدیل کرتا ہے۔
فالٹ پروٹیکشن: مسلسل IGBT آپریٹنگ سٹیٹس کی نگرانی کرتا ہے، بجلی کے آلات اور بوجھ کی حفاظت کے لیے تیزی سے خرابیوں کی اطلاع دیتا ہے جیسے ڈیسیچوریشن، انڈر وولٹیج، یا اوور کرنٹ۔
2. سسٹم کنفیگریشن
1000 A سسٹم: فی فیز 1 DSFCG1A بورڈ استعمال کرتا ہے، تین مراحل کے لیے کل 3 بورڈ۔ ہر بورڈ PPL1 کنیکٹر کے ذریعے BPIB بورڈ سے جڑتا ہے۔
1800 A سسٹم: فی فیز 2 DSFCG1A بورڈز استعمال کرتا ہے، جو گل داؤدی زنجیر میں جڑے ہوئے ہیں۔ ماسٹر بورڈ PPL1 کے ذریعے BPIB سے جڑتا ہے۔ غلام بورڈ اپنے PPL2 کنیکٹر کے ذریعے ماسٹر کے PPL1 سے سگنل پاس کرنے کے لیے جڑتا ہے۔
3. عام درخواست کے منظرنامے۔
صنعتی AC متغیر فریکوئینسی ڈرائیوز
پی ڈبلیو ایم پاور انورٹرز
موٹر کنٹرول سینٹرز
پاور جنریشن سسٹمز کے لیے ایکسائٹیشن کنٹرول
ریلوے ٹریکشن سسٹمز
میرین الیکٹرک پروپلشن سسٹمز
چہارم تنصیب اور وائرنگ کی ہدایات
1. بڑھتے ہوئے مقام
DSFCG1A بورڈ براہ راست IGBT ماڈیولز پر چڑھ جاتا ہے۔ انسٹالیشن کے دوران، یقینی بنائیں کہ بورڈ پر آئی لیٹس آئی جی بی ٹی ماڈیولز کے گیٹ، ایمیٹر، اور کلیکٹر پن/سٹڈز کے ساتھ درست طریقے سے سیدھ میں ہوں۔ قابل اعتماد برقی کنکشن کو یقینی بنانے کے لیے فراہم کردہ ہارڈویئر کا استعمال کرتے ہوئے بورڈ کو محفوظ کریں۔
2. تنصیب کے مراحل
یقینی بنائیں کہ ڈرائیو سسٹم بند ہے اور کیپسیٹرز کو خارج ہونے کے لیے کافی وقت (کئی منٹ) دیں۔
ڈرائیو کیبنٹ کا دروازہ کھولیں اور DSFC بورڈ کا پتہ لگائیں جس کو انسٹال یا تبدیل کرنا ہے۔
DSFC بورڈ کو IGBT ماؤنٹنگ سٹڈز کے اوپر سیدھ میں رکھیں، اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ تمام آئیلیٹ صحیح طریقے سے فٹ ہوں۔
10 گری دار میوے کا استعمال کرتے ہوئے بورڈ کو محفوظ کریں، انہیں 70 ان-پاؤنڈ تک ٹارک کریں۔
تمام کیبلز کو ان کے لیبل کے مطابق دوبارہ جوڑیں، اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ کنیکٹر مکمل طور پر بیٹھے ہیں۔
3. وائرنگ کی تفصیل
اسٹاب آن ٹرمینلز: ڈی سی لنک اور آؤٹ پٹ فیز وولٹیج سینسنگ لائنوں کو جوڑنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
آئی جی بی ٹی ماؤنٹنگ آئیلیٹس: آئی جی بی ٹی گیٹ، ایمیٹر، اور کلیکٹر سے کنکشن کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
UC: اپر کلیکٹر لنک (DC لنک مثبت)
UGA/UEA: اوپری A ڈیوائس گیٹ/Emitter
UGB/UEB: اپر بی ڈیوائس گیٹ/ایمیٹر
LGA/LEA: لوئر A ڈیوائس گیٹ/Emitter
LGB/LEB: لوئر B ڈیوائس گیٹ/ایمیٹر
LE: لوئر ایمیٹر لنک (DC لنک منفی)
پلگ کنیکٹر:
PPL1: ڈرائیو سگنلز، فالٹ سگنلز، VCO سگنلز، اور پاور لے کر، BPIB بورڈ سے جڑتا ہے۔
PPL2: گل داؤدی چین میں اگلے DSFC بورڈ سے جڑتا ہے (صرف 1800 A سسٹم میں استعمال ہوتا ہے)۔
SHPL: موجودہ شنٹ سے جڑتا ہے، شنٹ وولٹیج سگنل کے لیے ان پٹ۔
THPL/THPL1/THPL2: ریزسٹنس تھرمل ڈیٹیکٹرز (RTD) کے لیے کنکشنز یا ڈیزی چیننگ کے لیے پاس تھرو کنکشن۔
DPPL1/DPPL2: BPIB سے 18.4 V AC چوٹی مربع لہر کی طاقت حاصل کرتا ہے، یا ڈیزی چیننگ کے لیے پاور پاس تھرو کے طور پر کام کرتا ہے۔
V. تشخیص اور دیکھ بھال
1. حیثیت کا اشارہ
پانچ آن بورڈ ایل ای ڈی کے ذریعے سسٹم کی حالت کا فوری اندازہ لگایا جا سکتا ہے:
DS1 (سرخ): DC لنک وولٹیج انڈیکیٹر۔ جب بس کا وولٹیج 50 V سے زیادہ ہو تو عام آپریشن کے دوران آن ہونا چاہیے۔
DS2/DS3 (سبز): اوپری/لوئر IGBT آف اسٹیٹس انڈیکیٹرز۔ ON جب IGBTs چلائے جاتے ہیں، بند ہوتے ہیں جب چلائے جاتے ہیں۔
DS4/DS5 (پیلا): اسٹیٹس انڈیکیٹرز پر اوپری/نیچے IGBT۔ جب IGBTs چلائے جاتے ہیں تو ON، بند ہونے پر آف۔
عام PWM آپریشن کے دوران، DS2 اور DS3 ریاست کے لحاظ سے DS4/DS5 کے ساتھ مسلسل یا متبادل ہو سکتے ہیں، جبکہ DS4 اور DS5 کو PWM دالوں کے مطابق فلیش کرنا چاہیے۔
2. غلطی کی تشخیص
DSFCG1A جامع غلطی کی نشاندہی فراہم کرتا ہے، BPIB بورڈ کے ذریعے پڑھنے کے قابل:
Desaturation فالٹ: عام طور پر IGBT overcurrent یا شارٹ سرکٹ کی نشاندہی کرتا ہے۔ لوڈ اور آئی جی بی ٹی ماڈیولز کو چیک کریں۔
انڈر وولٹیج فالٹ: ڈرائیو پاور سپلائی وولٹیج کی ناکافی نشاندہی کرتا ہے۔ بجلی کی فراہمی کا سرکٹ چیک کریں۔
DI/DT فالٹ: موجودہ تبدیلی کی حد سے زیادہ شرح کو ظاہر کرتا ہے، ممکنہ طور پر لوڈ ٹرانزینٹس یا کنٹرول کی بے ضابطگیوں کی وجہ سے۔
IOC فالٹ: فوری اوور کرنٹ کی نشاندہی کرتا ہے۔ لوڈ اور موجودہ فیڈ بیک سرکٹ کو چیک کریں۔
3. دیکھ بھال کی احتیاطی تدابیر
بورڈ کو سنبھالتے وقت ESD (الیکٹرو سٹیٹک ڈسچارج) کی احتیاطی تدابیر پر عمل کریں۔ گراؤنڈنگ پٹا پہنیں اور اینٹی سٹیٹک بیگز میں بورڈز اسٹور کریں۔
بورڈ کو پہنچنے والے نقصان یا حفاظتی خطرات سے بچنے کے لیے، پاور لگنے کے دوران کیبلز کو متصل یا منقطع نہ کریں۔
وقفے وقفے سے کنیکٹرز کا ڈھیلا پن چیک کریں اور عام ایل ای ڈی آپریشن کی تصدیق کریں۔
بورڈ کو تبدیل کرتے وقت، اس بات کو یقینی بنائیں کہ نئے بورڈ کا صحیح ماڈل نمبر (IS200DSFCG1A) ہے اور بڑھتے ہوئے اورینٹیشن اور ٹارک کی خصوصیات پر توجہ دیں۔
