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IGBT基本参数详解编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(IGBT基本参数详解)的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为IGBT基本参数详解的全部内容。IGBT基本参数详解第一部分IGBT模块静态参数1,:集射极阻断电压在可使用的结温范围内,栅极和发射极短路状况下,集射极最高电压.手册里一般为25°C下的数据,随着结温的降低,「••,会逐渐降低。由于模块内外部的杂散电感,IGBT在关断时「••、最容易超过限值2,:最大允许功耗在25C时,IGBT开关的最大允许功率损耗,即通过结到壳的热阻所允许的最大耗散功率。Ptot-(TV|-TC)/Rthic其中,「为结温"为环境温度。二极管的最大功耗可以用同样的公式获得。在这里,顺便解释下这几个热阻,如,・结到壳的热阻抗,乘以发热量获得结与壳的温差;I扑芯片热源到周围空气的总热阻抗,乘以发热量获得器件温升;'「芯片结与PCB间的热阻抗,乘以单板散热量获得与单板的温差。3,"•小集电极直流电流在可以使用的结温范围流集射极的最大直流电流。根据最大耗散功率的定义,可以由最大耗散功率算出该值。所以给出一个额定电流,必须给出对应的结和外壳的温度。",)4,可重复的集电极峰值电流规定的脉冲条件下,可重复的集电极峰值电流.5,RBSOA,反偏安全工作区IGBT关断时的安全工作条件。如果工作期间的最大结温不被超过,IGBT在规定的阻断电压下可以驱使两倍的额定电流。6,A:短路电流短路时间不超过10us。请注意,在双脉冲测试中,上管GE之间如果没有短路或负偏压,就很容易引起下管开通时,上管误导通,从而导致短路。7,F二可集射极导通饱和电压•.二%」•在额定电流条件下给出,Infineon的IGBT都具有正温度效应,适宜于并联。•匚二可随集电极电流增加而增加,随着宾增加而减小。.•二d•可用于计算导通损耗。根据IGBT的传输特性,v[:h-Mr,+瞄:X]c计算时,切线的点尽量靠近工作点。对于SPWM方式,导通损耗由下式获得,1(】pk)k1?IP—2VT0■正+Rce村成+111*cw甲«(Vn*可+茹R<:e*【p)M为调制因数;为输出峰值电流;3“为功率因数.第二部分IGBT模块动态参数1,Il模块内部栅极电阻为了实现模块内部芯片的均流,模块内部集成了栅极电阻,该电阻值常被当成总的驱动电阻的一部分计算IGBT驱动器的峰值电流能力.2,外部栅极电阻数据手册中往往给出的是最小推荐值,可以通过以下电路实现不同的E■和匚.1IR"|玦如二其〃酩/=足[——L^J—■Thisi£juSt占汁歆&旧口尊IhMW况卷言l*t*fftrcuitsrssliKitIGBT驱动器需达到的理论峰值计算如下,VGEoii-VGEoff!L]£rlkRGext+七1NTIGBT基本参数详解最小的IL由开通限制,最小的I",由关断57限制,栅极电阻太小容易导致震荡甚至器件损坏。3,*外部栅极电阻di/dtdv/dt输入电容'5及反馈电容(米勒电容)是衡量栅极驱动电路的根本要素,di/dtdv/dt输入电容'5及反馈电容(米勒电容)是衡量栅极驱动电路的根本要素,输出电容J•邛艮制开关转换过程的W.,"造成的损耗一般可以忽略。di/dtdv/dt4,IGBT寄生电容参数Cies-CGE+CGCCOSS一CGC+CeC如随着,'工变化近似为常量,而随着,'工增大而减小。接下来深度剖析一下米勒效应IGBT的输入电容,q解一CGE+CGC其中如由栅极和发射极之间绝缘介质决定,是恒定常数;".•:-%「":•,",栅极、集电极电容,由栅极和基区之间绝缘介质决定,为常数;为耗尽层电容,与耗尽层宽度有关,决定于*。在开通过程中,集电极电压*逐渐降低,耗尽层宽度降低,增大;当耗尽层消失,"少将变为无穷大,此时虽然七".为眼充电,但"「却几乎没有电流属于并联大电阻)、变化很小,即为米勒效应.因为"串联,所以米勒电容"-.。上述的「•即为米勒电容,当IGBT在开关时,会由于寄生米勒电容而产生米勒平台,即米勒效应。米勒效应在单电源门极驱动的应用中影响非常明显,基于G、C间的耦合,IGBT关断瞬间会产生很高的瞬态顷"」,从而引发•升高而导通。如下图所示,当上管关断时,产生57加到下管的米勒电容上,就会产生较大的电流,这个电流流经下管的驱动电路,使下管'「•升高导致下管误导通。+HVDC减缓米勒效应的办法,独立的门极开通和关断电阻DRIVER通过减小七』可以抑制上述现象,但代价是可能引起震荡和二极管击穿。通过在G、E间增加电容吸收米勒电容的电流,想想都不靠谱!!增加负向偏压(显然是一种很有效的方法,不解释)。有源钳位(实际上就是短路)可用来优化栅极驱动电路设计,驱动电流的平均值,—£x(Qg+C皿x|VW|)平均功率Pd=Pd(on)卜Pd(off)=AX(QgVC€\C|e5X|VW|2)P—Q广A%"—6,开关损耗这些参数强烈地依赖于栅极驱动电路、电路布局、栅极电阻、母线电压和电流等。7,结温、热阻和温升结温是处于电子设备中实际半导体芯片的温度,通常高于外壳温度和器件表面温度,结温可以用以下公式来估计,Tvj=Tc+(Ki而*P)(2)热阻,热量在热流路径上遇到的阻力,表明1W热量引起的温升大小,单位"'",或LW用一个简单的类比可以更好地解释热阻,热量相当于电流,温差相当于电压,则热阻相当于电阻。热阻有如下公式成立,—Kj一(Rhjc*P)上式是在假设散热片足够大且接触良好的情况下成立的,否则还应写成,十脚心+Khsa)*P*表示壳到散热片的热阻,I",表示散热片到周围环境的热阻,当散热片面积足够大时可以认为其与环境之间的热阻为0,温度一样。参照以下例子使用热阻,IHW40N120R3数据手册中给出25°C下耗散功率429W,而n:.,"•.•.,二TV]-429*0354-25«175T(3)瞬态热阻抗勺与热阻服热阻描述了IGBT在稳定状态下的热行为,而热阻抗描述了IGBT瞬态或者短脉冲下的热行为.大部分IGBT实际应用是以一定的占空比进行开关动作,这种条件下,需要热阻加热容的方法描述其等效电路.以一定占空比(D)的连续脉冲工作状态下的瞬态热阻,氟为单个脉冲瞬态热阻.,山山仃)=Rrhijl-已,)T=RthjcCthpc^th(0=Rthjc0十—'D)金hjc。)
Cj=TiCj=Ti1,静态直流特性阻断特性(blockingcapability)这个特性用以下两个参数进行表示,'":•"集射极击穿电压和「、漏电流,但因为测试漏电流更加安全,所以常常测试漏电流来表征该特性输出特性(transfercharacteristics)采用curv
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