Application Manual Power Semiconductors - Deutsche ... - Semikron

5 Applikationshinweise für IGBT- und MOSFET-Module
ZCS:
Leistungshalbleiter:
--
müssen aktiv einschaltbar und gut einschaltentlastbar sein,
--
sollten geringe Eigenkapazität besitzen,
--
bei IGBT: + niedrige Ladungsträgerlebensdauer
+ geringe Abhängigkeit der Speicherladung und Trägerlebensdauer von
der Sperrschichttemperatur
+ kurze dynamische Sättigungsphase beim Einschalten
--
Dioden: kleine Sperrerholladungen (Q RR
, t RR
)
Treiberschaltung:
Die Treiberschaltung muss folgende Mindestfunktionen erfüllen:
--
aktives Einschalten des IGBT/MOSFET und
--
Überwachung des Schalterstromes und passives Ausschalten des ZCS bei i S
≈ 0 A.
Modifizierter ZCS-Betrieb:
Die Zeit für eine induktive Kommutierung errechnet sich näherungsweise aus
t Ki
≈ (L K
· i L
)/v K
.
Darin sind: L K
: Induktivität im Kommutierungskreis (Entlastungsinduktivität)
v K
: Kommutierungsspannung
i L
: zu kommutierender Laststrom
In Stromrichtern kann es bei kleinen Kommutierungsspannungen oder großen Lastströmen zu
unerwünscht langen Kommutierungszeiten kommen, die die fehlerfreie Funktionsweise der Schaltung
gefährden. Um das zu vermeiden, können modifizierte ZCS eingesetzt werden, die nach
Ablauf einer einstellbaren maximalen Kommutierungszeit den Kommutierungsvorgang durch ein
aktives Ausschalten gegen die nicht stromlose Kommutierungsinduktivität abrupt beenden. Das
kann jedoch nur auf Kosten höherer Schaltverluste erfolgen. Es ist in diesem Zusammenhang zu
beachten, dass ZCS in vielen Anwendungen mit Überspannungsbegrenzern ausgestattet werden
müssen.
Bild 5.9.8 zeigt das Prinzip eines modifizierten ZCS.
+
„hard interrupt“ of current
commutation in case of
exceeding the max.
commutation time
&
-
i ref
i S
t Kmax
1
OFF
t
t
Driver
v S
t
ON
Bild 5.9.8 Prinzip des modifizierten ZCS
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