IGBT模块参数详解

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1、--IGBT模块参数详解一-IGBT静态参数·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：文章来源：http://www.igbt8.com/jc/19.htmlCollector-emittervoltageoftheIGBT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

2、。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： 。MaximumratingforPtot二极管所允许的最大功耗可由相同的方法计算获得。·ICnom：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。S

3、pecifiedasdatacode: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。·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Zt

4、h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。----·RBSOA：反偏安全工作区该参数描述了功率模块的IGBT在关断时的安全工作条件。如果工作期间允许的最大结温不被超过，IGBT芯片在规定的阻断电压下可驱使两倍的额定电流。由于模块内部杂散电感，模块安全工作区被限定，如下图所示。随着交换电流的增加，允许的集电极-发射极电压需要降额。此外，电压的降额很大程度上依赖于系统的相关参数，诸如DC-Link的杂散电感以及开关转换过程换流速度。对于该安全工作区，假定采用理想的D

5、C-Link电容器，换流速度为规定的栅极电阻及栅极驱动电压条件下获得。----Reversebiassafeoperatingarea·Isc：短路电流短路电流为典型值，在应用中，短路时间不能超过10uS。IGBT的短路特性是在最大允许运行结温下测得。----·VCEsat：集电极-发射极饱和电压规定条件下，流过指定的集电极电流时集电极与发射极电压的饱和值（IGBT在导通状态下的电压降）。手册的VCEsat值是在额定电流条件下获得，给出了Tj在25oC及125oC的值。Infineon的IGBT都具有正温度效应，适宜于并联。手册的VCEsat值完全为芯片级，不包含导线电阻。----

6、VCEsat随着集电极电流的增加而增加，随着Vge增加而减少。Vge不推荐使用太小的值，会增加IGBT的导通及开关损耗。VCEsat可用来计算IGBT的导通损耗，如下式描述，切线的点应尽量靠近工作点。对于SPWM控制方式，导通损耗可由下式获得：----IGBT模块参数详解二-IGBT动态参数IGBT模块动态参数是评估IGBT模块开关性能如开关频率、开关损耗、死区时间、驱动功率等的重要依据，本文重点讨论以下动态参数：模块内部栅极电阻、外部栅极电阻、外部栅极电容、IGBT寄生电容参数、栅极充电电荷、IGBT开关时间参数，结合IGBT模块静态参数可全面评估IGBT芯片的性能。RGint：

7、模块内部栅极电阻:为了实现模块内部芯片均流，模块内部集成有栅极电阻。该电阻值应该被当成总的栅极电阻的一部分来计算IGBT驱动器的峰值电流能力。RGext：外部栅极电阻：外部栅极电阻由用户设置，电阻值会影响IGBT的开关性能。上图中开关测试条件中的栅极电阻为Rgext的最小推荐值。用户可通过加装一个退耦合二极管设置不同的Rgon和Rgoff。----已知栅极电阻和驱动电压条件下，IGBT驱动理论峰值电流可由下式计算得到，其中栅极电阻值为内部及外部之和。实际上，受限于驱动