Application Manual Power Semiconductors - Deutsche ... - Semikron

5 Applikationshinweise für IGBT- und MOSFET-Module
Neben den gemeinsamen Gate-Vorwiderständen R Gon
und R Goff
auf der Treiberstufe dient die
Einzelbeschaltung je Transistor/Modul mit den Widerständen R Gonx
und R Goffx
der Dämpfung von
parasitären Schwingungen zwischen den Gate-Emitter-Kreisen. Vor allem reduzieren sie aber
die Wirkung unterschiedlicher Steilheiten in der Transfer-Charakteristik. Durch die individuellen
Gatewiderstände können sich im Schaltaugenblick unterschiedliche Plateauspannungen einstellen
(Bild 5.8.13). Dadurch schaltet ein Bauelement mit einer flacheren Transferkennlinie nur um
die kurze Zeit Dt 1
verzögert ein. Bei einem hart geklemmten Gate müsste das Bauelement mit der
niedrigeren V GE(pl)
erst vollständig einschalten bis V GE
soweit ansteigen kann, dass auch das Bauelement
mit der höheren Plateauspannung einschalten kann (Dt 2
).
V GE
V GE(pl)
t 1
t
t 2
Bild 5.8.13 Gatespannungsverlauf bei parallelen Bauelementen mit individuellen Gatevorwiderständen
Die Widerstände R Gonx
und R Goffx
sollten mindestens 50% des Gatewiderstandes ausmachen. Die
Widerstände R Ex
unterdrücken Kreisströme über die Hilfsemitter. Sie sind mit ca. 0,5 W zu dimensionieren.
Der Spannungsabfall über den Widerständen wirkt unterschiedlich steilen Stromflanken
entgegen (Bild 5.8.14). Eine höhere induzierte Spannung (schwarz) über der Emitterinduktivität
des schnellen IGBT sorgt für einen Kreisstrom über die Hilfs- und Hauptemitter-Verbindung.
Der Spannungsabfall V Rex1
(grün) sorgt beim Einschalten für eine Verringerung der Gatespannung
am schnellen IGBT v GE1
=v GE
-v Rex1
. Am langsamen IGBT wird die Gatespannung (blau) erhöht
v GE2
=v GE
+v Rex2
. Dadurch gleichen sich die Schaltgeschwindigkeiten beider IGBT an. Diese Maßnahme
symmetriert nur die Flanken aber nicht das Auseinanderlaufen der Ströme während der
Plateauphase.
v GE1
R ex1
R ex2
v GE2
v GE
L .
E di 1 /dt I
L E
. di 2 /dt
Bild 5.8.14 symmetrierende Wirkung des R ex
; Spannungsabfall über der Emitterinduktivität L E
verursacht
Schleifenstrom
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