5 Applikationshinweise für IGBT- und MOSFET-Module - Semikron

5 Applikationshinweise für IGBT- und MOSFET-Module
Bild 5.1.8 Schaltvorgänge (hartes Ein- und Ausschalten bei ohmsch-induktiver Last)
a) Leistungs-MOSFET-Modul; b) IGBT-Modul
Die qualitative Erklärung der Strom- und Spannungsverläufe erfolgte in den Kap. 2.4, 3.3 und 3.4.
Da die Schaltverluste frequenzproportional anwachsen, stellen diese eine Grenze für die Schaltfrequenz
dar, die jedoch durch Überdimensionierung des Leistungsmoduls nach oben verschoben
werden kann.
Weitere Begrenzungen können auch aus den Ein- und Ausschaltverzögerungszeiten t , t d(on) d(off)
der Transistoren, den Rückstromzeiten der Freilaufdioden, der frequenzproportional ansteigenden
Ansteuerleistung oder den für Ansteuerung, Verriegelungs-, Mess-, Schutz- und Überwachungsfunktionen
notwendigen Mindestein- und -auszeiten bzw. Totzeiten resultieren. Sollen Schaltverluste
in passive Beschaltungsnetzwerke (Snubber) verlagert oder Überspannungen mittels Snubbern
begrenzt werden, ist auch deren Umladezeit nach dem entlasteten Schaltvorgang als Totzeit
zu beachten.
Die Schaltzeiten der MOSFET- und IGBT-Leistungsmodule liegen zwischen wenigen ns und einigen
100 ns. Während die Schaltzeiten von MOSFET und älteren IGBT in relativ weiten Grenzen
durch die Ansteuerparameter beeinflussbar sind, ist dies bei vielen neuen IGBT in Trench-Technologie
für das Einschalten nur in geringem Maße, für das Ausschalten kaum noch möglich (vgl.
Bild 5.1.9), wenn nicht – infolge sehr großer Gatewiderstände – drastische Schaltverlustleistungssteigerungen
in Kauf genommen werden.
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