Application Manual Power Semiconductors - Deutsche ... - Semikron

2 Grundlagen
Schaltverluste
Die einfachste Möglichkeit zur Charakterisierung des Schaltverhaltens bietet die Tiefsetzstellerschaltung
nach Bild 2.3.15.
+
L 1
R Gon
Driver
R Goff
I L
V CC
V
T 1
D 1
L 2
L L
L 3
R L
Sensor I
-
Bild 2.3.15 Schaltung zur Bestimmung des Reverse-Recovery-Verhaltens
Der IGBT T 1
wird mit einem Doppelpuls zweimal ein- und ausgeschaltet. Die Kommutierungssteilheit
di/dt wird durch den Widerstand R Gon
eingestellt. V CC
ist die Zwischenkreisspannung. Die Leitungen
zwischen den Kondensatoren, IGBT und Diode bilden die parasitären Induktivitäten L s1…3
.
In Bild 2.3.16 sind im Doppelpulsbetrieb die Steuersignale am IGBT („Driver“), der Stromverlauf
im IGBT und der Stromverlauf in der Diode dargestellt. Durch Abschalten des IGBT wird der Laststrom
in der Induktivität L L
von der Freilaufdiode übernommen. Mit dem nächsten Einschalten des
IGBT wird die Diode abkommutiert und an dieser Stelle das Recovery-Verhalten charakterisiert.
Der IGBT übernimmt beim Einschalten zusätzlich den Rückstrom der Freilaufdiode. Dieser Vorgang
ist in höherer Zeitauflösung in Bild 2.3.17 für eine Soft-Recovery-Diode dargestellt.
V(t)
Driver
I(t)
IGBT
t
I(t)
FWD
t
Reverse-Recovery-Current
t
Bild 2.3.16 Steuersignalverlauf des Treibers, Stromverlauf in IGBT und Freilaufdiode im Doppelpuls-
Betrieb
Während der IGBT die Rückstromspitze übernimmt, ist an ihm die Spannung noch im Bereich der
Zwischenkreisspannung (Bild 2.3.17a). Zu diesem Zeitpunkt fällt das Maximum der Einschaltverluste
im IGBT an. Der Rückstromverlauf in der Diode kann in zwei Phasen aufgeteilt werden. Der
Verlauf bis zur Rückstromspitze und der anschließende Abfall des Rückstromes mit di r
/dt.
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