Application Manual Power Semiconductors - Deutsche ... - Semikron

v CE
V CE/SC(on)
V CE/SC(off)
5 Applikationshinweise für IGBT- und MOSFET-Module
v GE
1 2 3 4
L sc L D
i C
L L
L K
C GC
L T
R L
i L
I C/SCM
I C/SC
t
V DC
i C
Driver
R G
V CE
I L
t
V GE
1 2 3 4
V DC
Bild 5.7.5 Ersatzschaltung und Prinzipverläufe des KS II, [37]
1 2 3 4
Mit Eintritt des Kurzschlusses steigt der Kollektorstrom sehr schnell an, wobei die Anstiegsgeschwindigkeit
hauptsächlich von der Höhe der Zwischenkreisspannung V DC
und der Induktivität im
Kurzschlusskreis bestimmt wird.
Im Zeitintervall 1 kommt es zur Entsättigung des IGBT. Die damit einhergehende hohe Änderungsgeschwindigkeit
der Kollektor-Emitter-Spannung bewirkt einen Verschiebestrom durch die
Gate-Kollektor-Kapazität, der die Gate-Emitter-Spannung anhebt. Die Folge ist eine dynamische
Kurzschlussstromüberhöhung I C/SCM
.
Nach Beendigung der Entsättigungsphase fällt der Kurzschlussstrom auf seinen stationären Wert
I C/SC
ab (Zeitintervall 2). Dabei wird über den parasitären Induktivitäten des Kurzschlusskreises
eine Spannung induziert, die als Überspannung am IGBT wirkt.
Nach Ablauf der stationären Kurzschlussphase (Zeitintervall 3) erfolgt die Abschaltung des Kurzschlussstromes
gegen die Induktivität L K
des Kommutierungskreises, die wiederum eine Überspannung
am IGBT induziert (Zeitintervall 4).
Die während eines Kurzschlusses induzierten Transistorüberspannungen können im Vergleich zum
Normalbetrieb um ein Vielfaches höher sein.
Die Vorgänge während der stationären Kurzschlussphase und während des Abschaltens unterscheiden
sich zwischen den Kurzschlussfällen I und II nicht.
t
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