Application Manual Power Semiconductors - Deutsche ... - Semikron

2 Grundlagen
a) b)
Bild 2.3.13 a) Ausschalten mit hohem Störpegel (pink) bei V CC
=1200 V (V AK
-gelb) und I F
=400 A (grün) bei
t p
=0,8 µs (200 ns/Div); b) Ausschalten mit „normalem“ Störpegel (pink) bei t p
=2 µs (500 ns/Div)
In Bild 2.3.13 sind Schaltvorgänge bei sehr kurzer Einschaltdauer der Diode bei induktiver Last
dargestellt. Es ist darin berücksichtigt, dass die tatsächliche Einschaltdauer der Diode um ca. 1 µs
kürzer ist, da von der Zeitdauer t p(off)-IGBT
noch die Kurzimpulsunterdrückung des Treibers und t d(off)
des IGBT abgeht. Im Strom (grün) sind bei sehr kurzer Einschaltdauer Oszillationen mit hoher
Amplitude zu erkennen. Der Störpegel (pink) ist nur ein relatives Maß, gemessen mit einer Leiterschleife
oberhalb des Moduls. Diese hochfrequenten Oszillationen können Signale und Logikbauteile
beeinflussen und den sicheren Betrieb stören. Empfohlen wird daher, Schaltsignale kürzer als
3 µs für 1200 V-IGBT und als 5 µs für 1700 V zu unterdrücken.
Relative disturbance level
0
T j = +125 C
1
0.9
50A
0.8
100A
0.7
200A
0.6
400A
600A
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
1 2 3 4 5
t p(off)-IGBT [µs]
a) b)
Relative disturbance level
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
T j = - 40 C
50A
100A
200A
400A
600A
0
1 2 3 4 5
t p(off)-IGBT [µs]
Bild 2.3.14 Relativer Störpegel bezogen auf den Höchstwert bei 200 A und 125°C für unterschiedlich lange
IGBT-Ausschaltsignale in Abhängigkeit von Strom und Temperatur (a) T j
=125°C, b) T j
=-40°C)
Wegen der geringeren Ladungsträgerbeweglichkeit ist dieser Effekt besonders stark bei hohen
Temperaturen ausgeprägt. Bei -40°C waren die gemessenen Störpegel nur noch ca. 50% von den
Werten, die bei 125°C gemessen wurden. Der höchste Störpegel wurde bei ca. halbem Nennstrom
(200 A) gemessen (Bild 2.3.14). Bei höheren Strömen und kürzeren Ausschaltsignalen als 2 µs
waren die Verzugs- und Schaltzeiten so groß, dass die Diode nicht mehr komplett einschaltete.
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