Application Manual Power Semiconductors - Deutsche ... - Semikron

3 Datenblattangaben für MOSFET, IGBT, Dioden und Thyristoren
a)
b)
Bild 3.4.3 Schaltzeiten von MOSFET;
a) Messschaltung; b) Definition der MOSFET-Schaltzeiten bei ohmscher Last
Die Einschaltverzögerungszeit t d(on)
ist das Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die
Gate-Source-Spannung v GS
10 % ihres Endwertes erreicht und dem, zu dem die Drain-Source-
Spannung V DS
auf 90 % der Betriebsspannung V DD
abgefallen ist. In der nachfolgenden Anstiegszeit
t r
fällt V DS
von 90 % auf 10 % der Betriebsspannung V DD
ab. Die Summe aus Einschaltverzögerungszeit
t d(on)
und Anstiegszeit t r
wird als Einschaltzeit t on
bezeichnet. Die
Ausschaltverzögerungszeit t d(off)
ist das Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die Gate-
Source-Spannung v GS
wieder auf 90 % ihres Endwertes abgefallen ist und demjenigen, zu dem die
Drain-Source-Spannung V DS
auf 10 % der Betriebsspannung V DD
angestiegen ist.
Die Abfallzeit t f
ist das Zeitintervall, in dem die Drain-Source-Spannung V DS
von 10 % auf 90 %
der Betriebsspannung V DD
ansteigt. Als Ausschaltzeit t off
wird die Summe aus Ausschaltverzögerungszeit
t d(off)
und Abfallzeit t f
bezeichnet.
Thermische Widerstände R th(j-c)
bzw. R th(j-s)
je MOSFET und R th(c-s)
je MOSFET-Modul
Die thermischen Widerstände kennzeichnen die statische Wärmeabführung eines MOSFET-
Schalters in einem Modul, unabhängig davon, aus wie viel parallel geschalteten Chips der Schalter
besteht. Normalerweise sind mehrere MOSFET-Schalter in einem Modul angeordnet, so dass
bereits hier kurz auf das gesamte Modul eingegangen werden soll. Bild 3.3.10 zeigt die unterschiedlichen
thermischen Modelle für Module mit Bodenplatte (Case rated devices) und ohne
Bodenplatte (Heatsink ratet devices). Die im Modul entstehenden Verlustleistungen verursachen
eine Erwärmung aller Chips auf T j
= T a
+ P V
· S R th
.
R th(j-c)
beschreibt den Wärmeübergang zwischen den MOSFET eines Schalters (Index j) und dem
Modulboden (Index c). Bei Modulen mit Bodenplatte beschreibt R th(c-s)
den Wärmeübergang zwischen
Modulboden und Kühlkörper (Index s). Da für Module ohne Bodenplatte (SEMITOP) eine
getrennte Bestimmung nicht möglich ist, wird hier für jeden MOSFET-Schalter der thermische
Widerstand R th(j-s)
zwischen den Chips eines Schalters und dem Kühlkörper angegeben.
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