IGBT知识

Posted 2022-12-02 yuanmeixiang

数据以英飞凌IGBT模块FF450R17ME3 为例

一、电流参数

1. 额定电流（IC nom）

大功率IGBT模块一般是由内部并联若干IGBT芯片构成，FF450R17ME3内部是3个150A芯片并联，所以标称值为450A 额定电流可以用以下公式估算： Tjmax–TC= VCEsat·IC nom·RthJC VCEsat 是IC nom的函数，见规格书后图1，采用线性近似VCEsat=(IC nom+287)/310 Tjmax=150℃,TC=80℃,RthJC =0.055K/W 计算得：IC nom=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 ØIGBT2为平面栅IGBT:5-8倍IC ØIGBT3/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

IFX 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IC

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：http://www.igbt8.com/jc/156.html

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

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

3. 门极电荷(QG)

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: