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Welcher Zusammenhang besteht zwischen dem Schaltverlust und der Leistung des IGBT-Moduls?
2022-03-17
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Welche Beziehung besteht zwischen Schaltverlusten und Leistung des IGBT-Moduls?
Bei der Entwicklung von IGBT-Leistungsschaltgeräten müssen Verluste reduziert, die Effizienz verbessert und die Leistung gesteigert werden. Die Verluste von Schaltern lassen sich in zwei Kategorien einteilen: Die eine sind die Verluste von Geräten im normalen Ein-Zustand; Der andere ist der Schaltverlust vom Ein-Zustand in den Aus-Zustand (vom Aus-Zustand in den Ein-Zustand). Die wichtigsten technischen Eigenschaften von IGBT sind die Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung VCE(sat) und die Schalteigenschaften tf (die Summe aus Ausschaltzeit ton und Einschaltzeit ton). Die Durchbruchleistung von IGBT hängt von der Sperrleistung, der Kurzschlussleistung sowie der di/dt- und dv/dt-Leistung ab.
?(1) Technologie zur Verbesserung der Schalteigenschaften
Die zur Verbesserung der Schalteigenschaften entwickelte Technologie dient hauptsächlich der Optimierung der Konzentration und Schichtdicke, der Reduzierung der Löcher, die zu Trägern werden, und der Verringerung des einzigartigen Kollektorstrom-Tailings von IGBT. Durch die Optimierung des Zellenmusters wird die Eingangsimpedanz RG reduziert und die Lade- und Entladezeit einiger Gates von Leistungs-MOSFETs erhöht. Aufgrund der Erhöhung der Geschwindigkeit von Leistungsgeräten besteht die verwendete Technologie darin, die Lebensdauer des Trägers zu verkürzen. Als Methoden zur Lebensdauerbegrenzung werden üblicherweise die Schwermetalldiffusionsmethode und die Elektronenstrahlbestrahlungsmethode verwendet. Durch die Steuerung der Lebensdauer können die Abschalteigenschaften des IGBT-Kollektorstroms Ic gesteuert werden. Durch die Reduzierung der Gate-Kapazität des Leistungs-MOSFET können die Lade- und Entladezeiten erhöht werden.
(2) Reduzieren Sie die VCE-Technologie
Die Technologie zur Reduzierung von VCE(sat) besteht darin, den Widerstandsanteil durch Optimierung der Konzentration, Dicke und Tiefe der Schicht zu verringern und die Stromdichte pro Flächeneinheit durch Verfeinerung zu verbessern, um das Verhältnis von Lg zu Ls zu optimieren, die Chipfläche der Inversionsschicht (Kanal) des Leistungs-MOSFET zu vergrößern und den Kanalwiderstand zu verringern.
Durch den Einsatz verbesserter Schalteigenschaften-Technologie und die Erhöhung der Lebensdauergrenze können die Schalteigenschaften beschleunigt werden. Bei IGBT korreliert VCE(sat) mit der Schaltcharakteristik tf. Mit Hilfe der Lebensdauersteuerung kann in diesem Zusammenhang jeder gewünschte Betriebszustand gefunden werden.
(3) Technologie zur Leistungssteigerung
Um die Durchbruchleistung von IGBT zu verbessern, wird die IGBT-Leistungsverbesserungstechnologie eingesetzt, die die Arbeit des parasitären NPN-Transistors im IGBT unterdrückt und die Konzentration des elektrischen Felds und Stroms im IGBT verbessert.了IGBT的击穿性能.
Bei der Entwicklung von IGBT-Leistungsschaltgeräten müssen Verluste reduziert, die Effizienz verbessert und die Leistung gesteigert werden. Die Verluste von Schaltern lassen sich in zwei Kategorien einteilen: Die eine sind die Verluste von Geräten im normalen Ein-Zustand; Der andere ist der Schaltverlust vom Ein-Zustand in den Aus-Zustand (vom Aus-Zustand in den Ein-Zustand). Die wichtigsten technischen Eigenschaften von IGBT sind die Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung VCE(sat) und die Schalteigenschaften tf (die Summe aus Ausschaltzeit ton und Einschaltzeit ton). Die Durchbruchleistung von IGBT hängt von der Sperrleistung, der Kurzschlussleistung sowie der di/dt- und dv/dt-Leistung ab.
Die zur Verbesserung der Schalteigenschaften entwickelte Technologie dient hauptsächlich der Optimierung der Konzentration und Schichtdicke, der Reduzierung der Löcher, die zu Trägern werden, und der Verringerung des einzigartigen Kollektorstrom-Tailings von IGBT. Durch die Optimierung des Zellenmusters wird die Eingangsimpedanz RG reduziert und die Lade- und Entladezeit einiger Gates von Leistungs-MOSFETs erhöht. Aufgrund der Erhöhung der Geschwindigkeit von Leistungsgeräten besteht die verwendete Technologie darin, die Lebensdauer des Trägers zu verkürzen. Als Methoden zur Lebensdauerbegrenzung werden üblicherweise die Schwermetalldiffusionsmethode und die Elektronenstrahlbestrahlungsmethode verwendet. Durch die Steuerung der Lebensdauer können die Abschalteigenschaften des IGBT-Kollektorstroms Ic gesteuert werden. Durch die Reduzierung der Gate-Kapazität des Leistungs-MOSFET können die Lade- und Entladezeiten erhöht werden.
(2) Reduzieren Sie die VCE-Technologie
Die Technologie zur Reduzierung von VCE(sat) besteht darin, den Widerstandsanteil durch Optimierung der Konzentration, Dicke und Tiefe der Schicht zu verringern und die Stromdichte pro Flächeneinheit durch Verfeinerung zu verbessern, um das Verhältnis von Lg zu Ls zu optimieren, die Chipfläche der Inversionsschicht (Kanal) des Leistungs-MOSFET zu vergrößern und den Kanalwiderstand zu verringern.
Durch den Einsatz verbesserter Schalteigenschaften-Technologie und die Erhöhung der Lebensdauergrenze können die Schalteigenschaften beschleunigt werden. Bei IGBT korreliert VCE(sat) mit der Schaltcharakteristik tf. Mit Hilfe der Lebensdauersteuerung kann in diesem Zusammenhang jeder gewünschte Betriebszustand gefunden werden.
(3) Technologie zur Leistungssteigerung
Um die Durchbruchleistung von IGBT zu verbessern, wird die IGBT-Leistungsverbesserungstechnologie eingesetzt, die die Arbeit des parasitären NPN-Transistors im IGBT unterdrückt und die Konzentration des elektrischen Felds und Stroms im IGBT verbessert.了IGBT的击穿性能.
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