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Quelle est la relation entre la perte de commutation et les performances du module IGBT ?
2022-03-17
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Quelle est la relation entre la perte de commutation et les performances du module IGBT ?
Dans le développement de l'IGBT, des dispositifs de commutation de puissance sont nécessaires pour réduire les pertes, améliorer l'efficacité et améliorer les performances. Les pertes des commutateurs peuvent être divisées en deux catégories : l’une concerne les pertes des appareils à l’état passant normal ; L'autre est la perte de commutation de l'état activé à l'état désactivé (de l'état désactivé à l'état activé). Les principales caractéristiques techniques de l'IGBT sont les caractéristiques de la tension de saturation collecteur-émetteur VCE(sat) et les caractéristiques de commutation tf (la somme du temps d'arrêt toff et du temps de marche ton). Les performances de claquage de l'IGBT dépendent des performances de blocage, des performances de court-circuit, des performances di/dt et dv/dt.
?(1) Technologie pour améliorer les caractéristiques de commutation
La technologie développée pour améliorer les caractéristiques de commutation vise principalement à optimiser la concentration et l'épaisseur de la couche, à réduire les trous qui deviennent porteurs et à réduire la traînée de courant de collecteur unique de l'IGBT. En optimisant le motif cellulaire, l'impédance d'entrée RG est réduite et le temps de charge et de décharge de certaines grilles du MOSFET de puissance est augmenté. Sur la base de l’augmentation de la vitesse des appareils électriques, la technologie adoptée consiste à raccourcir la durée de vie du transporteur. Comme méthodes de limitation de la durée de vie, la méthode de diffusion de métaux lourds et la méthode d'irradiation par rayons électroniques sont couramment utilisées. En contrôlant la durée de vie, les caractéristiques de désactivation du courant de collecteur IGBT Ic peuvent être contrôlées. La réduction de la capacité de grille du MOSFET de puissance peut permettre au temps de charge et de décharge d'atteindre une vitesse élevée.
(2) Réduire la technologie VCE
La technologie de réduction de VCE(sat) consiste à réduire la partie résistance en optimisant la concentration, l'épaisseur et la profondeur de la couche, et à améliorer la densité de courant par unité de surface au moyen d'un raffinement, de manière à optimiser le rapport Lg à Ls, à agrandir la surface de la puce unitaire de la couche d'inversion (canal) du MOSFET de puissance et à réduire la résistance du canal.
En utilisant une technologie de caractéristiques de commutation améliorée et en augmentant la limite de durée de vie, les caractéristiques de commutation peuvent être accélérées. Dans l'IGBT, VCE(sat) est corrélé à la caractéristique de commutation tf. Grâce au contrôle de la durée de vie, tout état de fonctionnement requis peut être trouvé dans cette relation.
(3) Technologie pour améliorer les performances
Afin d'améliorer les performances de claquage de l'IGBT, la technologie d'amélioration des performances de l'IGBT est adoptée, qui supprime le travail du transistor NPN parasite dans l'IGBT et la concentration du champ électrique et du courant dans l'IGBT, améliorant ainsi.L'IGBT est connecté à Internet.
Dans le développement de l'IGBT, des dispositifs de commutation de puissance sont nécessaires pour réduire les pertes, améliorer l'efficacité et améliorer les performances. Les pertes des commutateurs peuvent être divisées en deux catégories : l’une concerne les pertes des appareils à l’état passant normal ; L'autre est la perte de commutation de l'état activé à l'état désactivé (de l'état désactivé à l'état activé). Les principales caractéristiques techniques de l'IGBT sont les caractéristiques de la tension de saturation collecteur-émetteur VCE(sat) et les caractéristiques de commutation tf (la somme du temps d'arrêt toff et du temps de marche ton). Les performances de claquage de l'IGBT dépendent des performances de blocage, des performances de court-circuit, des performances di/dt et dv/dt.
La technologie développée pour améliorer les caractéristiques de commutation vise principalement à optimiser la concentration et l'épaisseur de la couche, à réduire les trous qui deviennent porteurs et à réduire la traînée de courant de collecteur unique de l'IGBT. En optimisant le motif cellulaire, l'impédance d'entrée RG est réduite et le temps de charge et de décharge de certaines grilles du MOSFET de puissance est augmenté. Sur la base de l’augmentation de la vitesse des appareils électriques, la technologie adoptée consiste à raccourcir la durée de vie du transporteur. Comme méthodes de limitation de la durée de vie, la méthode de diffusion de métaux lourds et la méthode d'irradiation par rayons électroniques sont couramment utilisées. En contrôlant la durée de vie, les caractéristiques de désactivation du courant de collecteur IGBT Ic peuvent être contrôlées. La réduction de la capacité de grille du MOSFET de puissance peut permettre au temps de charge et de décharge d'atteindre une vitesse élevée.
(2) Réduire la technologie VCE
La technologie de réduction de VCE(sat) consiste à réduire la partie résistance en optimisant la concentration, l'épaisseur et la profondeur de la couche, et à améliorer la densité de courant par unité de surface au moyen d'un raffinement, de manière à optimiser le rapport Lg à Ls, à agrandir la surface de la puce unitaire de la couche d'inversion (canal) du MOSFET de puissance et à réduire la résistance du canal.
En utilisant une technologie de caractéristiques de commutation améliorée et en augmentant la limite de durée de vie, les caractéristiques de commutation peuvent être accélérées. Dans l'IGBT, VCE(sat) est corrélé à la caractéristique de commutation tf. Grâce au contrôle de la durée de vie, tout état de fonctionnement requis peut être trouvé dans cette relation.
(3) Technologie pour améliorer les performances
Afin d'améliorer les performances de claquage de l'IGBT, la technologie d'amélioration des performances de l'IGBT est adoptée, qui supprime le travail du transistor NPN parasite dans l'IGBT et la concentration du champ électrique et du courant dans l'IGBT, améliorant ainsi.L'IGBT est connecté à Internet.
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