Application Manual Power Semiconductors - Deutsche ... - Semikron

5 Applikationshinweise für IGBT- und MOSFET-Module
i Z
v Cl
2
J Z [A/cm ]
160
140
120
100
80
60
40
20
A B C D
0
200 400 600 800 1000
V Cl [V]
Bild 5.7.17 Statische Charakteristika ausgewählter Zenerelemente
A: Suppressordiode, B: MOSFET im Avalanche-Durchbruch
C: IGBT im Avalanche-Durchbruch, D: Suppressordiode + MOSFET als Verstärker
Die Variante A in Bild 5.7.17 ist sehr einfach zu realisieren und kann bei niedrigen umzusetzenden
Energien eingesetzt werden (z.B. in U-Umrichtern bei nichtperiodischen Vorgängen).
In den Varianten B und E werden MOSFET bzw. Dioden im Avalanche betrieben. Diese Betriebsart
muss im Datenblatt ausdrücklich spezifiziert und durch den Hersteller freigegeben werden.
In den Varianten C und D fungiert der MOSFET/IGBT als Verstärker für den Zenerstrom, wobei sich
die Variante D durch besonders hohe Robustheit auszeichnet.
Die Eigenschaften des active clamping können wie folgt zusammengefaßt werden:
--
einfache Schaltungsanordnung,
--
der zu schützende Transistor ist selbst Bestandteil des Schutzprinzips und setzt den Hauptteil
der in der Induktivität gespeicherten Energie während des Clampingvorganges um,
--
es sind keine Leistungswiderstände und Beschaltungskondensatoren notwendig,
--
steile Clampingcharakteristik,
--
die begrenzte Schalterspannung ist unabhängig vom Arbeitspunkt des Umrichters,
--
das Prinzip benötigt keine eigene Stromversorgung,
--
es können konventionelle Treiberstufen eingesetzt werden,
--
Überspannungen beim Rückstromabriss der Inversdioden werden mit begrenzt,
--
es kann entweder jeder Transistorschalter mit einer Clampingschaltung versehen oder ein zentraler
Clamper für ein oder mehrere Schalterpaare angeordnet werden.
Das Prinzip des active clamping kann sowohl für nicht-periodische (z.B. Kurzschlussabschaltung)
als auch für periodische (z.B. in bestimmten ZCS-Topologien) Clampingvorgänge ausgelegt und
eingesetzt werden.
A
B
C
D
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