正确理解IGBT模块规格书参数Word格式文档下载.docx

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Tjmax=150℃,TC=80℃,RthJC=0.055K/W

计算得：

ICnom=500A

2.脉冲电流（Icrm和Irbsoa）

Icrm是可重复的开通脉冲电流（1ms仅是测试条件，实际值取决于散热情况）

Irbsoa是IGBT可以关断的最大电流

所有模块的的Icrm和Irbsoa都是2倍额定电流值

3.短路电流ISC

短路条件:

t<

10μs,Vge<

15V,Rg>

Rgnom（规格书中的值），Tj<

125℃

短路坚固性

Ø

IGBT2为平面栅IGBT:

5-8倍IC

IGBT3/IGBT4为沟槽栅IGBT:

4倍IC

二、电压参数

1.集电极-发射极阻断电压Vces

测量Vces时，G/E两极必须短路

Vces为IGBT模块所能承受的最大电压，在任何时候CE间电压都不能超过这一数值，否则将造成去器件击穿损坏

Vces和短路电流ISC一起构成了IGBT模块的安全工作区：

RBSOA图

由于模块内部寄生电感△V=di/dt*Lin在动态情况下，模块耐压和芯片耐压有所区别

2.饱和压降VCEsat

IFXIGBT的VCEsat随温度的升高而增大，称为VCEsat具有正温度系数，利于芯片之间实现均流

VCEsat是IC的正向函数，随增大而增大IC

VCEsat的变化

VCEsat随IC的增大而增大

VCEsat随VG的减小而增大

VCEsat值可用来计算导通损耗

对于SPWM控制,导通损耗是:

三、开关参数

1.内部门极电阻RGint

为了实现模块内部芯片的均流，模块内部集成了内部门极电阻。

在计算驱动器峰值电流的时候，这个电阻值应算为门极总电阻的一部分。

外部门极电阻是客户设定的，它影响IGBT的开关速度。

文章来源：

推荐的Rgext最小值在开关参数测试条件中给出客户可以使用不同的和RGon和RGoff

最小Rgon受限于开通di/dt，RGoff最小受限于关断dv/dt。

RG过小会引起震荡而损坏IGBT

RGext的取值

IGBT要求的RGext的最小值

驱动器要求的RGext的最小值

2.外部门极电容（CGE）

为了控制高压IGBT的开启速度，推荐使用外部门极电容CGE

有了CGE，开启过程的di/dt和dv/dt可以被分开控制，即可以用更小的RG;

从而实现了低的开关损耗和较低的开通di/dt

3.门极电荷（QG）

QG用来计算驱动所需功率，为VGE在+/-15V时的典型值

4.Cies,Cres

Cies=CGE+CGC:

输入电容（输出短路）Coss=CGC+CEC:

输出电容（输入短路）Cres=CGC:

反向转移电容（米勒电容）频率f，所需的驱动功率:

5.开关时间（tdon,tr,tdoff,tf）

开关时间很大程度上受IG（RG）、IC、VGE、Tj等参数影响，这些值可用来计算死区时间。

tPHLmax：

驱动输入高到低的延时

tPLHmmin：

驱动输入低到高的延时

6.开关参数（Eon,Eoff）

英飞凌按照“10%-2%”积分限计算开关损耗，而有些其他厂商按照“10%-10%”计算，后者结果比前者会小10–25%

Eon,Eoff受IC,VCE,驱动能力（VGE,IG,RG）,Tj和分布电感影响我们假设Eon和Eoff正比于IC,在VCE_test（900V）的20%范围内正比于VCE，则有：

四、二极管参数

1.阻断电压（VRRM）

类似于VCESatTj25℃

2.额定电流（IF）

3.脉冲电流（ICRM）

4.抗浪涌能力（I2t）

这个值定义了二极管的抗浪涌电流的能力，用于选择输入熔断器。

熔断器数值应该小于二极管的I2t值，熔断器的熔断速度应该小于10ms，否则应该选择I2t值更大的二极管。

我们在125℃定义I2t值，在25℃下它会大得多，通过I2t值可判断二极管容流能力。

5.正向压降（VF）

类似于VCEsat的定义,给出了Tj=25℃和125℃时的值,用来计算二极管的导通损耗和普通的二极管不同，一些英飞凌二极管在电流大于一定数值区域显现电压正温度系数，这有利于二极管均流。

6.开关参数（IRM,Qr,Erec）

二极管反向恢复受IGBT的开通di/dt,IC,Tj等因素影响很大Irm和Qr仅为测试典型值,Erec用来计算二极管的开关损耗

7.二极管SOA

高压模块定义了二极管的安全工作区（SOA），不仅是峰值电流和电压，还包括峰值功率。

瞬时峰值功率一定不能超过安全工作区曲线限定的最大值。

五、热学参数

1.热阻

2.每个IGBT的Rth

3.每个二极管Rth

4.模块Rth

可以看出内部各器件的热阻之间是并联关系，如果给出每个模块的热阻RthCH,我们可以计算每个IGBT和二极管的热阻：

5.瞬态热阻抗（ZthJC）

瞬态热阻抗用来计算瞬时结温Tj，如果IGBT模块有短时的开关动作，则需要用瞬态热阻抗计算其温度分布。

我们把芯片的瞬态热阻抗模型分为四个部分，每部分用一个表达式表示。

四部分的系数在规格书中列出。

6.绝缘测试

除了工业应用的1200V模块，其余所有IGBT模块都通了IEC1287标准的绝缘测试，1200V模块符合VDE0160/EN50178标准。

绝缘测试对模块来说是十分严峻的考验，以上标准规定：

如果客户重复绝缘测试，绝缘耐压应降为原耐压值的85%。

高压模块应用基于IEC1287标准的局部放电测试。

这确保模块的长期可靠性。

7.内部分布电感

LsCE是指模块功率端子间的内部分布电感，不同拓扑结构内部寄生电感的定义如下图：

8.引线电阻（RCC’+EE’）

这个值是功率端子和芯片间连接引线的阻值，是一个桥臂在Tc=25℃时的典型值，大功率IGBT模块工作时，该电阻上也会产生相应的功耗，并产生一定的压降。