IGBT 모듈의 스위치 손실과 성능 사이에는 어떤 관계가 있습니까?

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2022-03-17 280

IGBT 모듈의 스위칭 손실과 성능 사이에는 어떤 관계가 있나요?

IGBT의 개발에는 손실을 줄이고, 효율을 높이고, 성능을 향상시키기 위한 전력 스위칭 소자가 필요합니다. 스위치의 손실은 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 하나는 정상적인 온 상태의 장치 손실입니다. 다른 하나는 온 상태에서 오프 상태로(오프 상태에서 온 상태로) 스위칭 손실이다. IGBT의 주요 기술적 특성은 컬렉터-에미터 포화 전압 VCE(sat) 특성과 스위칭 특성 tf(오프 타임 toff와 온 타임 ton의 합)입니다. IGBT의 항복 성능은 차단 성능, 단락 성능, di/dt 및 dv/dt 성능에 따라 달라집니다.

?(1) 스위칭 특성 개선 기술

스위칭 특성을 개선하기 위해 개발된 기술은 주로 농도 및 층 두께를 최적화하고, 캐리어가 되는 홀을 줄이며, IGBT의 고유한 컬렉터 전류 테일링을 줄이는 것입니다. 셀 패턴을 최적화함으로써 입력 임피던스 RG가 감소하고, 전력 MOSFET의 일부 게이트의 충전 및 방전 시간이 증가합니다. 전력소자의 속도를 높이는 것을 바탕으로 캐리어의 수명을 단축시키는 기술을 채택하고 있다. 수명 제한 방법으로는 중금속 확산법과 전자선 조사법이 많이 사용된다. 수명을 제어함으로써 IGBT 컬렉터 전류 Ic의 턴오프 특성을 제어할 수 있습니다. 전력 MOSFET의 게이트 커패시턴스를 줄이면 충전 및 방전 시간을 고속으로 만들 수 있습니다.

(2) VCE 기술 감소

VCE(sat)를 낮추는 기술은 층의 농도, 두께, 깊이를 최적화하여 저항 부분을 줄이고, 미세화를 통해 단위 면적당 전류 밀도를 향상시켜 Lg와 Ls의 비율을 최적화하고, 전력 MOSFET의 반전층(채널)의 단위 칩 면적을 확대하여 채널 저항을 낮추는 기술이다.

개량된 스위칭 특성 기술을 적용하고 수명한도를 늘려 스위칭 특성을 가속화할 수 있습니다. IGBT에서 VCE(sat)는 스위칭 특성 tf와 상관 관계가 있습니다. 수명 제어의 도움으로 이 관계에서 필요한 작업 상태를 찾을 수 있습니다.

(3) 성능을 향상시키는 기술

IGBT의 절연파괴 성능을 개선하기 위해 IGBT 성능 개선 기술을 채택하여 IGBT 내부의 기생 NPN 트랜지스터의 작용과 IGBT 내부의 전계 및 전류 집중을 억제하여 성능을 개선합니다.了IGBT의 击穿性能.

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