IGBT及二極管晶元使用

1、IGBT芯片極限值VCES集電極一發(fā)射極飽和電壓，任何情況下都不可以超過VCES最大值，即使是瞬間超過也會引起器件失效。集電極 -發(fā)射極阻斷電壓與溫度有關(guān)，所有ABB器件的設(shè)計都使阻斷電壓包含在一定的溫度范圍內(nèi)。 使用高直流電壓會增加器件失效幾率， 因此工作 電壓必須低于規(guī)定的可重復(fù)峰值電壓VCES。IC:直流集電極電流，名義上的直流電壓。ICM：集電極峰值電流。IGBT可以在最大峰值電壓的范圍內(nèi)開關(guān)，超過這個值會引起關(guān)斷失 效，同時也會由于過熱引起器件失效。 (過熱與脈沖持續(xù)時間有關(guān)，如果持續(xù)時間非 常短，則不一定會引起過熱) 。VGES門極-發(fā)射極電壓，這是任何條件下門極與發(fā)射極之間允許的

2、最大電壓值，超過這個 值會引起門極氧化退化，最終導(dǎo)致器件失效。tpsc : IGBT短路安全工作區(qū)，是指在一定條件下，通過IGBT的短路電流脈沖允許持續(xù)的最大時間。超過這個時間會使器件由于過熱而失效。Tvj:結(jié)溫，是指IGBT芯片能夠工作的最高溫度。二極管芯片極限值VRRM:可重復(fù)反向峰值電壓，指器件可重復(fù)阻斷的最大電壓。過高的電壓會導(dǎo)致是器件失 效幾率增大。IF:正向連續(xù)電流，即指直流電流。IFRM:可重復(fù)正向峰值電流，指二極管可以導(dǎo)通的最大電流，超過此值會導(dǎo)致關(guān)斷失效及 器件過熱(根據(jù)脈沖持續(xù)時間) 。Tvj:結(jié)溫，二極管可以工作的最高溫度。IGBT特性參數(shù)，分為靜態(tài)參數(shù)和動態(tài)參數(shù)兩種V(

3、BR)GES集電極-發(fā)射極擊穿電壓，擊穿電壓達(dá)到最小時器件在阻止正向?qū)?。VCEsat 集電極 -發(fā)射極飽和電壓，指一定條件下集電極與發(fā)射極之間的電壓，與鍵合線的 走線有關(guān)。ICES集電極截止電流，IGES 柵極漏電流，VGE(TO) 柵極 -發(fā)射極閾值電壓，指集電極電流達(dá)到指定值時柵極-發(fā)射極電壓的值。Qge 門極充電荷，指在一定條件下，門極電壓從最小值升到最大值所需要的電荷量。Cies 輸入電容，指在給定條件下，門極與發(fā)射極之間的電容。Coes 輸出電容，指在給定條件下，集電極與發(fā)射極之間的電容。Cres 反向傳輸電容，指在給定條件下，集電極與門極之間的電容。Rgint 內(nèi)部門極電阻，指門

4、極內(nèi)建電阻。td(on) 開通延遲時間，指門極電壓和集電極電流上升到最終值的10%時所需要的時間。tr 上升時間，指集電極電流從最終值的10%上升到 90%所需要的時間。開通時間是td(on)和 tr 之和。td(off) 關(guān)斷延遲時間，指門極電壓和集電極電流降至最終值的90%所需要的時間。tf 關(guān)斷時間，指集電極電流由最終值的90%沿著由最終值分別到達(dá) 90%和 60%的兩個時間點組成的外推直線降至 10%所需要的時間。開通時間是td(off)和tf之和。Eon :開通能量損耗，指單次開通時損耗的能量，是集電極電流與集電極-發(fā)射極電壓從t1到t2的積分（圖1）,該數(shù)值的大小還與使用的穩(wěn)流二極

5、管有關(guān)，此二極管具有與IGBT相同的溫度。當(dāng)使用不同的二極管時，會導(dǎo)致不同的能量損耗。Eoff:關(guān)斷能量損耗，指單次關(guān)斷時損耗的能量，是集電極電流與集電極-發(fā)射極電壓從t3到t4的積分。（圖2）3所示,Isc：短路電流，指在一定條件下器件短路時，限電流達(dá)到飽和。典型的波形如圖一般數(shù)據(jù)手冊中的Isc值是飽和電流脈沖中間25%部分的平均值，即圖中黑色虛線之間數(shù)值的平均值。圖3飽和電流二極管特性參數(shù)VF:正向?qū)妷?，指一定條件下二極管導(dǎo)通狀態(tài)下陽極-陰極之間的電壓值。這個數(shù)值與鍵合線參數(shù)有關(guān)。IR:反向電流，指在一定條件下的漏電流。Irr :反向恢復(fù)電流，指在一定條件下的整流過程中反向電流的峰值。Qrr:反向恢復(fù)電荷，指在一定條件下的整流過程中時間與反向電流的積分，積分的起止分 別是電流的零交點時和反向電流減小到零時。trr :反向恢復(fù)時間，指二極管在一定條件下的整流時間，是由 罩-h = to + 5.,1