Application Manual Power Semiconductors - Deutsche ... - Semikron

2 Grundlagen
Wie Bild 2.4.6 qualitativ zeigt, sinkt beim Einschalten des IGBT die Kollektor-Emitter-Spannung
innerhalb einiger zehn Nanosekunden bis auf einen Wert ab, der dem Spannungsabfall über dem
n - -Bahngebiet entspricht. Anschließend wird das n - -Gebiet mit positiven Ladungsträgern aus der
p-Kollektorzone überflutet; nach einigen hundert ns bis einigen μs ist die dynamische Sättigungsspannung
V CE(sat)dyn
auf den Wert der Durchlassspannung V CE(sat)
abgefallen.
V
GE
[V]
V
CE2>VCE1
V GG+
V GE(th)
15
t
3(V CE2)
t 1
t 2
t
3(V CE1)
t (V )
4 CE1
V CE1
V CE2
t
4(V CE2)
Q G-
0
Q G1
Q G2
250 Q G3
500 Q Gtot
Q
G
[nC]
a)
100
V GG-
C [nF]
10
C ies
1
C oes
C res
b)
0.1
0 10 20 30 V CE [V] 40
Bild 2.4.7 a) Gateladungsdiagramm eines IGBT; b) Kleinsignal-Kapazitäten eines IGBT
Einschalten: Schaltzeitintervall 0...t 1
(gesperrter Transistor)
Mit Zuschalten der Steuerspannung beginnt der Gatestrom i G
zu fließen.
Bis zur Ladungsmenge Q G1
lädt i G
zunächst ausschließlich die Gatekapazität C GE
auf; die Gate-
Emitter-Spannung V GE
steigt mit der durch die Eingangskapazität des IGBT und den Widerstand
des Gatesteuerkreises bestimmten Zeitkonstante an. Da V GE
noch kleiner als die Schwellenspannung
V GE(th)
ist, kann in diesem Zeitintervall noch kein Kollektorstrom fließen.
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