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IGBT模块规格书手册详解

本贴将详细分析主流IGBT模块规格书中的电气参数,包括IGBT部分、二极管部分及模块级参数,以利于大家更好理解IGBT模块的参数及为以后的设计选型提供依据。


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igbt8_com
LV.2
2
2014-01-09 16:24

一、IGBT静态参数

1. VCES:集电极-发射极阻断电压

在可使用的结温范围内栅极-发射极短路状态下,允许的断态集电极-发射极最高电压。手册里VCES是规定在25°C结温条件下,随着结温的降低VCES也会有所降低。降低幅度与温度变化的关系可由下式近似描述:

模块及芯片级的VCES对应安全工作区由下图所示:

由于模块内部杂散电感,模块主端子与辅助端子的电压差值为

由于内部及外部杂散电感,VCES在IGBT关断的时候最容易被超过。VCES在任何条件下都不允许超出,否则IGBT就有可能被击穿。

 

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2014-01-10 13:19
富士公司IBGT应用说明IGBT应用参考手册_富士.pdf
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igbt8_com
LV.2
4
2014-01-10 13:52
@igbt8_com
一、IGBT静态参数1.VCES:集电极-发射极阻断电压在可使用的结温范围内栅极-发射极短路状态下,允许的断态集电极-发射极最高电压。手册里VCES是规定在25°C结温条件下,随着结温的降低VCES也会有所降低。降低幅度与温度变化的关系可由下式近似描述:[图片]模块及芯片级的VCES对应安全工作区由下图所示:[图片][图片]由于模块内部杂散电感,模块主端子与辅助端子的电压差值为[图片]由于内部及外部杂散电感,VCES在IGBT关断的时候最容易被超过。VCES在任何条件下都不允许超出,否则IGBT就有可能被击穿。 
Ptot:最大允许功耗在Tc=25°C条件下,每个IGBT开关的最大允许功率损耗,及通过结到壳的热阻所允许的最大耗散功率。Ptot可由下面公式获得:
Maximum rating for Ptot

二极管所允许的最大功耗可由相同的方法计算获得。

IC nom:集电极直流电流在可使用的结温范围内流过集电极-发射极的最大直流电流。根据最大耗散功率的定义,可以由Ptot的公式计算最大允许集电极电流。因而为了给出一个模块的额定电流,必须指定对应的结和外壳的温度,如下图所示。请注意,没有规定温度条件下的额定电流是没有意义的。

Specified as data code: FF450R17ME3
在上式中Ic及VCEsat @ Ic都是未知量,不过可以在一些迭代中获得。考虑到器件的容差,为了计算集电极额定直流电流,可以用VCEsat的最大值计算。
计算结果一般会高于手册值,所有该参数的值均为整数。该参数仅仅代表IGBT的直流行为,可作为选择IGBT的参考,但不能作为一个衡量标准。
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igbt8_com
LV.2
5
2014-01-10 13:59
@lianqu8421
富士公司IBGT应用说明IGBT应用参考手册_富士.pdf

各厂家的IGBT应用说明对这一块只是有简单的定义,并没有详细的解释,本帖是针对所有参数进行深入的剖析。

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igbt8_com
LV.2
6
2014-01-10 14:00
@igbt8_com
各厂家的IGBT应用说明对这一块只是有简单的定义,并没有详细的解释,本帖是针对所有参数进行深入的剖析。
ICRM:可重复的集电极峰值电流最大允许的集电极峰值电流(Tj≤150°C),IGBT在短时间内可以超过额定电流。手册里定义为规定的脉冲条件下可重复集电极峰值电流,如下图所示。理论上,如果定义了过电流持续时间,该值可由允许耗散功耗及瞬时热阻Zth计算获得。然而这个理论值并没有考虑到绑定线、母排、电气连接器的限制。因此,数据手册的值相比较理论计算值很低,但是,它是综合考虑功率模块的实际限制规定的安全工作区。
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2014-01-22 16:34
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