基于TRENCHSTOP技术工业应用的高速IGBT(2)

2.1.2 动态特性

为了完整评估该新技术，评估开关特性与Rg 的关系是很重要的。图3 左边的图为在一个标准双脉冲测试电路中时关断特性随Rg 变化情况，换流回路中的杂散电感为45nH。与传统的高速IGBT比较，H5 与F5 的关断能量Eoff 曲线大大降低，其与采用5Ohm 低栅极电阻时的超级结MOSFET差不多。

图3 右边的图是关断时集射结电压两端电压随Rg 变化的情况。图中曲线再次说明了H5 与F5 系列产品的差异，因此这两个不同系列的产品都是需要的。H5 系列关断时的特性比较平滑，它的关断电压尖峰跟H3 系列的相同。F5 系列的特点是关断时电压尖峰更高，但有更高的效率。图4 为关断时的典型波形，从图4 可以看到F5 系列在关断时，电流下降更快，这说明F5 系列不可避免存在更高的过电压（L di/dt）。

图3 关断特性与栅极电阻的关系：关断能量（左边）与过电压（右边）

图4 H5系列与F5系列的典型关断波形

图5所示为F5系列与H5系列产品的导通损耗(Eon)与导通电阻（Rg on）的关系，从图中可以看出TRENCHSTOPTM 5与超级结MOSFET在同等的额定功率具有很相似的特性，和以前各代IGBT比较，损耗明显降低。因此可以得出结论，F5与H5系列产品的开通特性可以通过导通电阻（Rg on）将其控制在一个宽的范围内。

图5 Rgon 对导通损耗的影响

图3、4 与5 得到如下结论：

a. 根据设计者的需要，这两个系列的IGBT为设计者提供了或者如H5一样易于处理的IGBT，从而容易使用，或者如F5 的高速开关IGBT，不过应用时需要注意减小换流回路杂散电感，但是有更高的效率。

b. 有可能控制关断时的过电压和关断损耗。

c. 有可能控制开通特性，以及开通损耗与超级结MOSFET 差不多。

d. 可以实现开关损耗和过电压的最尽可能折中设计。为限制关断时的过电压，F5 系列要求采用比H5 系列更大的栅极驱动电压。

e. F5 系列由于有更高的电流变化率di/dt 而使得效率更高，在使用时要求换流回路杂散电感要小以及联合使用碳化硅二极管。

f. 与F5 系列相比，由于H5 系列关断过程特性比较软，因此H5 可以使用低至5Ohm 的栅极驱动电阻。

上海菱端电子科技有限公司：

   联系人：夏小姐
   服务热线：021-58979561
   业务咨询qq：447495955
   业务咨询qq：1852433657
   业务咨询qq：513845646
   技术支持qq：313548578
   技术交流群：376450741
   业务咨询:

业务咨询:

技术支持:

媒体合作:

热销型号