Application Manual Power Semiconductors - Deutsche ... - Semikron

3 Datenblattangaben für MOSFET, IGBT, Dioden und Thyristoren
Drain-Reststrom I DSS
Sperrstrom zwischen Drain- und Source-Anschluss bei kurzgeschlossener Gate-Source-Strecke
(V GS
= 0 V) und höchstzulässiger Drain-Source-Spannung V DS
; Parameter: Chiptemperatur, z.B.
T j
= 25°C und 125°C; I DSS
steigt zwischen 25°C und 125°C um den Faktor 3...6 an.
Gate-Source-Leckstrom I GSS
Leckstrom zwischen Gate- und Source-Anschluss bei kurzgeschlossener Drain-Source-Strecke
(V DS
= 0) und höchstzulässiger Gate-Source-Spannung V GS
; Parameter: Gate-Source-Spannung
V GS
= ±20 V
Einschaltwiderstand R DS(on)
Quotient aus der Änderung der Drain-Source-Spannung V DS
und des Drainstromes I D
im vollständig
durchgeschalteten MOSFET bei spezifizierter Gate-Source-Spannung V GS
und spezifiziertem
Drainstrom I D
(i.a. bei „Nennstrom“); In diesem Durchlasszustand ist V DS
proportional I D
, im Großsignalverhalten
gilt für die Durchlassspannung V DS(on)
= R DS(on)
· I D
. Parameter: Gate-Source-Spannung
V GS
= 20 V, Drainstrom I D
(i.a. „Nennstrom“), Chiptemperatur T j
= 25°C und 125°C (R DS(on)
wächst sehr stark mit der Temperatur!)
Kapazität zwischen Chip und Gehäuseboden C CHC
Kleinsignal-Kapazität zwischen einem MOSFET-Chip und dem Gehäuseboden bei kurzgeschlossener
Gate-Source-Strecke; Parameter: Drain-Source-Gleichspannung V DS
, Messfrequenz
f = 1 MHz, Gehäusetemperatur T c
= 25°C
Eingangskapazität C iss
, Ausgangskapazität C oss
, Rückwirkungskapazität (Miller-Kapazität)
C rss
Kleinsignal-Kapazitäten die analog zu den Kleinsignalkapazitäten des IGBT definiert sind, vgl.
Kap. 3.3.2
Parasitäre Drain-Source-Induktivität L DS
Induktivität zwischen Drain- und Source-Anschluss, vgl. Kap. 3.3.2; Parameter: Drain-Source-
Gleichspannung V DS
, Gehäusetemperatur T c
= 25°C
Schaltzeiten t d(on)
, t r
, t d(off)
, t f
Die in den Datenblättern für Leistungs-MOSFET angegebenen Schaltzeiten werden – im Gegensatz
zum IGBT – praxisfremder bei ohmscher Last in einer Messschaltung nach Bild 3.4.3 ermittelt.
Die Definition der Schaltzeiten bezieht sich auf die Verläufe der Gate-Source-Spannung, vgl.
Bild 3.4.3b) und Bild 2.4.19 im Kap. 2.4.3.2 sowie die dortigen Erklärungen zum physikalischen
Hintergrund der Strom- und Spannungsverläufe beim Schalten. Parameter: Betriebsspannung
V DD
, Drainstrom I D
, Steuerspannungen V GG+
, V GG-
(bzw. V GS
), externe Gatewiderstände R Gon
, R Goff
,
Drainstromsteilheit +di D
/dt beim Einschalten bzw. -di D
/dt beim Ausschalten und Chiptemperatur T j
(Schaltzeiten und Schaltverluste steigen mit der Temperatur)
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, weshalb die Datenblattangaben
für viele Anwendungen lediglich Grundlage einer Grobauswahl sein können und eigene
Messungen für eine sichere Schaltungsdimensionierung unumgänglich sind.
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