Application Manual Power Semiconductors - Deutsche ... - Semikron

3 Datenblattangaben für MOSFET, IGBT, Dioden und Thyristoren
V G(on)
V G( off)
Q G
Bild 3.3.6 Gateladungsdiagramm eines IGBT
Aus Q G
ist über I G(AV)
= Q G
· f s
(f s
: Schaltfrequenz) der durch den Treiber zur Ansteuerung aufzubringende
Ausgangsstrom-Mittelwert I G(AV)
ermittelbar.
Interner Gatewiderstand R Gint
Parameter: Chiptemperatur T j
= 25°C (R Gint
ist temperaturabhängig.)
Um Schwingungen zwischen parallel geschalteten Chips zu verhindern, enthalten heute viele
IGBT-Chips integrierte Gatewiderstände. Tabelle 3.3.1 enthält die Widerstandswerte für IGBT4
Chips.
Chipstrom I Cnom
Gatewiderstand R Gint
75 A 10,0 W
100 A 7,5 W
150 A 5,0 W
Tabelle 3.3.1 Widerstandswerte integrierter Gatewiderstände in IGBT4 Chips (Infineon)
In IGBT-Modulen mit parallel geschalteten IGBT-Chips liegen somit auch deren interne Gatewiderstände
parallel und R Gint
ist der aus der Parallelschaltung resultierende Gesamtwiderstand. Bei der
Auswahl einer Treiberschaltung nach niedrigstzulässigem Gatewiderstand bzw. höchstzulässigem
Gate-Spitzenstrom muss die Summe aus externem Gatewiderstand R Gon
, R Goff
und dem R Gint
lt.
Datenblatt berücksichtigt werden.
Schaltzeiten t d(on)
, t r
, t d(off)
, t f
und Schaltverlustenergien E on
, E off
Parameter: Betriebsspannung V CC
, Kollektorstrom I C
, Steuerspannungen V GG+
, V GG-
(bzw. V GE
), externe
Gatewiderstände R Gon
, R Goff
, Kollektorstromsteilheit di/dt on
beim Einschalten bzw. di/dt off
beim
Ausschalten, Chiptemperatur T j
(Schaltzeiten und Schaltverluste steigen mit der Temperatur an).
Zu berücksichtigen ist, dass Schaltzeiten, Strom-/Spannungsverläufe und Schaltverluste in der
Praxis stark durch Wechselwirkungen zwischen modulinternen und äußeren Kapazitäten, Induktivitäten
und Widerständen im Gate- und Kollektorkreis beeinflusst werden. In Anwendungen, die
deutlich von den Messbedingungen abweichen (z.B. kapazitive Last von Motorkabeln, Schalten
mit V GG(off)
= 0) können die Datenblattangaben lediglich Grundlage einer Grobauswahl sein. Eigene
Messungen in der finalen Schaltungsumgebung sind dann für eine sichere Schaltungsdimensionierung
unumgänglich.
166