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IGBT耦合电容

在MOSFET 或IGBT 模块中,电流和电压的上升时间达到纳秒范围内,它会产生在MHz-范围的干扰电磁波。它会通过自身的寄生元件传播出去,对无线电通讯造成严重干扰。通过适当的绝缘材料,减小耦合或导电表面,如采用不对称型等,可以减少这种干扰 [文献38]。此外,模块内部连接结构必须保证它的控制系统不会受到外部杂散磁场或变压器磁场的干扰。
另一个方面是“接地电流”,即流过绝缘基板电容CE 到接地的冷却器的保护电流。它是在IGBT 内,因为电压的变化dvCE/dt 而产生的:iE = CE · dvCE/dt。电容的容量可用公式算出:

具体到那个接口和产生多大感应电压取决于它的接地效果。在整流器中必须采取适当的连接半导体器件的措施(如星形电容连接),尽量靠近半导体器件,这时电流iE 不会流过控制和监控设备。但它会被对地保护装置检测到,并导致触发这个装置。对于高漏电流系统在相关功能的标识中,有特殊的标识和保护线路的最低截面积(EN50178 标准,EN61800-5-1)的要求。
图2.5.27 给出了最常见标准厚度的基板材料的电容量。由于不同的电介质常数和导热性决定的标准厚度,最大的是氮化铝(AIN)基板630 微米,IMS 基板120 微米(环氧树脂)以及最小的25 微米(聚酰亚胺),它们会产生不同的电容量,从而决定了在最高允许开关速度dvCE/dt 的条件下,对地漏电流iE 的最大极限值。
不同介质单位面积产生的电容量

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