Application Manual Power Semiconductors - Deutsche ... - Semikron

5 Applikationshinweise für IGBT- und MOSFET-Module
Bezüglich der auftretenden Abschaltüberspannungen ist der stationäre Kurzschluss insbesondere
bei modernen IGBT-Technologien häufig nicht der kritischste Fall. Untersuchungen haben gezeigt,
dass ein Abschalten des IGBT genau an der Entsättigungsgrenze zu den höchsten Überspannungen
führt. Dieser Fall ist bei der Überprüfung des gewählten Ansteuer- und Schutzkonzeptes
immer zu berücksichtigen.
Saturation Region
Transition to
desaturation
I C
V GE
V CE
Active Region
Avalanche-Breakdown
Bild 5.7.8 Entsättigungsgrenze eines IGBT
Möglichkeiten zur sicheren Erkennung hoher Fehlerströme und Begrenzung der auftretenden
Überspannungen sind im Kap. 5.7.3 zusammengefasst.
5.7.3 Fehlererkennung und Schutz
Fehler können in Umrichterschaltungen an verschiedenen Stellen detektiert werden, wobei die
Reaktion auf erkannte Fehlerzustände sehr unterschiedlich sein kann.
Man spricht von einem schnellen Schutz, wenn Fehler im Schalter oder in unmittelbarer Schalternähe
erkannt und die betreffenden Schalter unmittelbar durch die Treiberstufe ausgeschaltet werden. Die
Gesamtreaktionszeit des Schalters kann dabei durchaus nur einige zehn Nanosekunden betragen.
Wird bei der Erfassung von Fehlerzuständen außerhalb der Schalter zunächst ein Fehlersignal an
die Stromrichtersteuerung gesendet und dann von dort aus eine Reaktion ausgelöst, kann man von
einem langsamen Schutz sprechen oder die ablaufenden Prozesse der Stromrichtersteuerung und
-regelung zuordnen (z.B. die Reaktion des Systems auf Überlast).
In modernen Stromrichtern sind meist Verfahren des langsamen und schnellen Schutzes miteinander
kombiniert, wobei das Gesamtschutzkonzept von der Applikation und der Designphilosophie
abhängt.
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