Application Manual Power Semiconductors - Deutsche ... - Semikron

5 Applikationshinweise für IGBT- und MOSFET-Module
P
sw(T)
f
sw
E
onoff
I
I
out
ref
Ki
V
V
in
ref
Kv
(1
TC
Esw
(T
T
mit
I out
:
Laststrom-Mittelwert
DC (T)
: Tastverhältnis des Transistors (duty cycle = t on
/T = V out
/V in
);
f sw
:
Schaltfrequenz
TC V
, TC r
Temperaturkoeffizienten der Durchlasskennlinie
I ref
, V ref
, T ref
: Referenzwerte der Schaltverlustmessung aus dem Datenblatt
K i
: Exponenten für Stromabhängigkeit der Schaltverluste ~1
K v
:
Exponenten für Spannungsabhängigkeit der Schaltverluste ~1,3…1,4
TC Esw
: Temperaturkoeffizienten der Schaltverluste ~ 0,003 1/K.
Die Temperaturkoeffizienten der Durchlasskennlinie können aus den 25°C und den Heißwerten
der Datenblattkennlinie berechnet werden, beispielsweise gilt für TC V
:
VCE0(125C)
VCE0(25C)
TC
V
125C
25C
Für die Diode gilt dann analog:
Durchlassverluste:
P
cond(D)
(I
out
(V
P
F0(25C)
cond(D)
v
1
T
T
t1
j
v (t) i (t) dt
TC (T
25C))
I
Ausschaltverluste: P rr
= f sw
· E rr
(V in
, I out
, T j
)
P
sw(D)
f
sw
I
Err
I
out
ref
Ki
V
V
in
ref
Kv
F
F
(1
TC
Err
2
out
j
(r
(T
T
j
ref
F(25C)
ref
))
))
TC (T
25C)))
DC
mit
DC (D)
: Tastverhältnis der Diode (duty cycle für kontinuierlichen Strom = (T-t on
)/T )
K i
: Exponenten für Stromabhängigkeit der Schaltverluste ~0,6
K v
: Exponenten für Spannungsabhängigkeit der Schaltverluste ~0,6
TC Err
: Temperaturkoeffizienten der Diodenschaltverluste ~0,006 1/K
Bei der Berechnung der Durchlassverluste von IGBT und Diode wurde von einem idealen Tastverhältnis
ausgegangen (Vernachlässigung des Anteils der Schaltzeit an der Gesamtperiodendauer).
Hochsetzsteller
I
I IGBT I D
I in
I IGBT
I D
r
j
(D)
V in
Vout
V
V out
V CE
t on
T
t
t on
T
t
a) b)
Bild 5.2.3 Hochsetzsteller mit kapazitiver Last, a) Schaltung, b) Strom- und Spannungsverlauf
Mit dem Hochsetzsteller (Bild 5.2.3, Booster) wird eine niedrige Eingangsspannung V in
in eine höhere
Ausgangsspannung V out
gewandelt. Analog zum Tiefsetzsteller lassen sich die entsprechen-
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