1、Tjmax=150,TC=80,RthJC =0.055K/W计算得:IC nom=500A2. 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:t10s,VgeRgnom(规格书中的值),Tj125短路坚固性IGBT2为平面栅IGBT:5-8倍ICIGBT3/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
2、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VCEsatIFX IGBT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ICVCEsat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
3、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IGBTRGext 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
4、以用更小的RG ;从而实现了低的开关损耗和较低的开通di/dt3. 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, CresCies = 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(Eo
5、n, 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VCES at Tj 252. 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10m
6、s,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
7、,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Rth3. 每个二极管Rth4. 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。
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