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IGBT反并聯(lián)續(xù)流二極管FWD在硬開關(guān)續(xù)流時反向恢復(fù)特性

發(fā)布時間:2022/11/15 12:41:14 訪問次數(shù):69

IGBT的關(guān)斷過程中CE在承受反向偏置電壓時能夠安全工作的區(qū)域,它規(guī)定了IGBT關(guān)斷時的動態(tài)軌跡(I-V曲線)允許劃過的范圍。RBSOA由最大集電極電流、最大集射極電壓、最大允許電壓上升率dvCE⁄dt決定。

50A 1200V IGBT模塊FP50R12N2T7的RBSOA曲線,可以看出,RBSOA曲線劃定了兩條電壓-電流關(guān)系的邊界線,水平方向的折線是集電極電流IC,定義了IGBT模塊的可重復(fù)集電極電流ICRM,垂直方向的折線是集射極CE擊穿電壓VBRCES。

多個IGBT晶圓構(gòu)成IGBT模塊之后,模塊內(nèi)部也會產(chǎn)生雜散電感,當IGBT快速關(guān)斷時,芯片與端子之間的雜散電感上的感應(yīng)電壓需要扣除,所以,模塊的RBSOA曲線會削掉一個角。

重定時器和信號中繼器是設(shè)計高速USB4接口常用的器件。它們需要電路板走線變更短,從而降低寄生電感,但也會意外地降低整體系統(tǒng)級ESD穩(wěn)健性。

此外,它將大部分線路電感置于ESD保護和被保護器件之間,以優(yōu)化系統(tǒng)的ESD性能。

Nexperia通過提供盡可能降低ESD保護對總預(yù)算影響的器件,幫助設(shè)計工程師在預(yù)算有限的情況下,滿足高速USB4數(shù)據(jù)線的插入損耗和回波損耗要求。這兩款器件在優(yōu)化系統(tǒng)級ESD穩(wěn)健性和RF性能之間實現(xiàn)了出色的平衡。

IGBT作為一種功率開關(guān),從門級信號到器件開關(guān)過程需要一定反應(yīng)時間,就像生活中開關(guān)門太快容易擠壓手一樣,過短的開通脈沖可能會引起過高的電壓尖峰或者高頻震蕩問題。

這種現(xiàn)象隨著IGBT被高頻PWM調(diào)制信號驅(qū)動時,時常會無奈發(fā)生,占空比越小越容易輸出窄脈沖,且IGBT反并聯(lián)續(xù)流二極管FWD在硬開關(guān)續(xù)流時反向恢復(fù)特性也會變快。

以1700V/1000A IGBT4 E4來看,規(guī)格書中在結(jié)溫Tvj.op=150℃時,開關(guān)時間tdon=0.6us,tr=0.12us和tdoff=1.3us, tf=0.59us,窄脈沖寬度不能小于規(guī)格書開關(guān)時間之和。


IGBT的關(guān)斷過程中CE在承受反向偏置電壓時能夠安全工作的區(qū)域,它規(guī)定了IGBT關(guān)斷時的動態(tài)軌跡(I-V曲線)允許劃過的范圍。RBSOA由最大集電極電流、最大集射極電壓、最大允許電壓上升率dvCE⁄dt決定。

50A 1200V IGBT模塊FP50R12N2T7的RBSOA曲線,可以看出,RBSOA曲線劃定了兩條電壓-電流關(guān)系的邊界線,水平方向的折線是集電極電流IC,定義了IGBT模塊的可重復(fù)集電極電流ICRM,垂直方向的折線是集射極CE擊穿電壓VBRCES。

多個IGBT晶圓構(gòu)成IGBT模塊之后,模塊內(nèi)部也會產(chǎn)生雜散電感,當IGBT快速關(guān)斷時,芯片與端子之間的雜散電感上的感應(yīng)電壓需要扣除,所以,模塊的RBSOA曲線會削掉一個角。

重定時器和信號中繼器是設(shè)計高速USB4接口常用的器件。它們需要電路板走線變更短,從而降低寄生電感,但也會意外地降低整體系統(tǒng)級ESD穩(wěn)健性。

此外,它將大部分線路電感置于ESD保護和被保護器件之間,以優(yōu)化系統(tǒng)的ESD性能。

Nexperia通過提供盡可能降低ESD保護對總預(yù)算影響的器件,幫助設(shè)計工程師在預(yù)算有限的情況下,滿足高速USB4數(shù)據(jù)線的插入損耗和回波損耗要求。這兩款器件在優(yōu)化系統(tǒng)級ESD穩(wěn)健性和RF性能之間實現(xiàn)了出色的平衡。

IGBT作為一種功率開關(guān),從門級信號到器件開關(guān)過程需要一定反應(yīng)時間,就像生活中開關(guān)門太快容易擠壓手一樣,過短的開通脈沖可能會引起過高的電壓尖峰或者高頻震蕩問題。

這種現(xiàn)象隨著IGBT被高頻PWM調(diào)制信號驅(qū)動時,時常會無奈發(fā)生,占空比越小越容易輸出窄脈沖,且IGBT反并聯(lián)續(xù)流二極管FWD在硬開關(guān)續(xù)流時反向恢復(fù)特性也會變快。

以1700V/1000A IGBT4 E4來看,規(guī)格書中在結(jié)溫Tvj.op=150℃時,開關(guān)時間tdon=0.6us,tr=0.12us和tdoff=1.3us, tf=0.59us,窄脈沖寬度不能小于規(guī)格書開關(guān)時間之和。


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