Application Manual Power Semiconductors - Deutsche ... - Semikron

5 Applikationshinweise für IGBT- und MOSFET-Module
die eingeschränkte Einflussnahme auf das maximale di/dt und maximale du/dt beim Schalten moderner
IGBT-Technologien.
Bei Spannungseinprägung am Gate des anzusteuernden Transistors nach Bild 5.6.1b ist dieser
Einfluss eliminiert; die Schaltgeschwindigkeit des Transistors wird unmittelbar durch den definiert
eingeprägten Gatespannungsverlauf festgelegt. Aufgrund der Spannungseinprägung entstehen
keine bzw. deutlich reduzierte Millerplateaus im Gatespannungsverlauf. Das setzt eine ausreichende
Strom- und Spannungsreserve des Treibers zu allen Zeitpunkten des Schaltvorgangs
voraus. Die für das Verfahren der Spannungseinprägung anzuwendenden Treiberschaltungstopologien
sind deutlich komplexer und aufwendiger im Vergleich zur Widerstandssteuerung. Kompromisslösungen
aus Widerstandssteuerung und Spannungssteuerung sind zum Beispiel das
schaltzustandsabhängige Umschalten von Gatevorwiderständen oder die unter der Bezeichnung
„Dynamic Gate Control“ bekannten Treibertechnologien.
Die Stromsteuerung durch einen „positiven“ und einen „negativen“ Gatestromgenerator nach Bild
5.6.1c liegt der Bestimmung der Gateladungsdiagramme (vgl. Bild 2.4.7) zugrunde und ist hinsichtlich
der Gatespannungsverläufe mit der Widerstandssteuerung vergleichbar. In der Praxis
wird die Stromsteuerung auch für die gezielte, einmalige Langsamabschaltung aus einem Überstrom-
oder Kurzschlussfehlerfall heraus eingesetzt.
Höhe der Steuerspannungen
Bild 5.6.2 zeigt die Verläufe von Gatestrom i G
und Gate-Emitter-Spannung v GE
bei Widerstandssteuerung.
v
GE
(5 V / Div)
i
G
(0.4 A / Div)
a)
0.2 µs / Div
v
GE
(5 V / Div)
i
G
(0.4 A / Div)
b)
0.2 µs / Div
Bild 5.6.2 Gatestrom- und Spannungsverläufe beim Ein- und Ausschalten
a) Einschalten, b) Ausschalten
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