Application Manual Power Semiconductors - Deutsche ... - Semikron

5 Applikationshinweise für IGBT- und MOSFET-Module
Dynamische Gatesteuerung [74], [75]
Bei der dynamischen Gatesteuerung werden die Strom- und Spannungsänderungsgeschwindigkeiten
von MOSFET und IGBT und damit auch die induzierten Schaltüberspannungen durch die
Treiberstufe direkt beeinflusst.
Zu den einfachen Verfahren zählen die Langsamabschaltung (soft turn-off) von IGBT und MOSFET
im Überstrom- und Kurzschlussfall durch größere Gatevorwiderstände (z.B. Treiber SKHI23,
SKYPER52) oder durch Ausschalten mit definiertem kleinen Gatestrom (Stromquellensteuerung).
(Bild 5.7.18).
R G/ERROR
>>
R G
V GG+
ON
R G/ERROR
R G
ERROR
a)
V GG-
OFF
V GG+
ON
R G
ERROR
V GG-
OFF
I G/ERROR
b)
Bild 5.7.18 Möglichkeiten der Langsamabschaltung eines IGBT im Fehlerfall (stark vereinfachte Prinzipdarstellung)
a) vergrößerter R Goff
, b) Stromquellensteuerung
Bei komplexeren Treiberschaltungen werden auch im Normalbetrieb des Umrichters während der
Schaltvorgänge die Gatevorwiderstände zeitlich gestaffelt umgeschaltet, um ein Optimum in Bezug
auf Schaltzeiten, Schaltverluste und Schaltüberspannungen einzustellen (z.B. Funktion „intelligent
turn-off“ des Treibers SKYPER52).
Bei einer Reihe aus der Literatur und der Schaltungspraxis bekannten Treiberstufen werden die
Strom- und Spannungsänderungsgeschwindigkeiten des IGBT/MOSFET passiv erfasst und dynamisch
direkt auf das Gate oder in die Treiberendstufe rück- bzw. gegengekoppelt (Bild 5.7.19).
s
+
gate current
+
+
gate current
-
s
Bild 5.7.19 Direkte dynamische dv/dt- und di/dt-Gegenkopplung (stark vereinfachte Prinzipdarstellung)
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