Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) ( 34 ) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (34)


Рис. 6.6. Вид мощного полумостового транзисторного модуля в корпусе double int-a-pak


Частота, кГц

Рис. 6.7. График зависимости максимально допустимого тока коллектора от частоты переключения для транзистора IRG4BC30F: пунктирная линия-в составе двухтактной схемы; сплошная линия - в составе однотактной схемы

Область безопасной работы описывает способность транзистора противостоять перегрузкам по току и по напряжению. Перегружать IGBT транзистор по напряжению не допускается, но по току он выдерживает 7-10-кратные кратковременные перегрузки.

6.2. Правильное использование справочных данных

Когда мы рассматривали необходимые в работе справочные данные по транзисторам MOSFET, оказалось, что нам нужно несколько параметров и пара графиков. Транзисторы IGBT в силу сложности



своего внутреннего устройства требуют от разработчика более тщательного и глубокого анализа информации, содержащейся в техничен ских условиях. Итак, рассмотрим основные параметры и характерна стики транзистора IGBT на примере информации, содержащейся в технических условиях фирмы International Rectifier. Фирма не без основания гордится наличием наиболее полной справочной информа-. ции по выпускаемым ею изделиям. В обозначениях мы будем придерживаться «фирменных» индексов.

1с - длительный (постоянный) ток коллектора (нормирован при 25 °С и при 100 °С). Сила максимального тока через транзистор обязательно оговорена для температуры корпуса. Часто в технических условиях может быть приведена графическая зависимость I(t), где - температура корпуса (case temperature). Познакомившись с основами тепловых расчетов для транзисторов MOSFET, мы без труда поймем, что кристалл IGBT транзистора также боится перегрева, поэтому разработчику следует следить за его температурой и выбирать допустимый ток, исходя из условий работы транзистора, не отступая от приведенных в технических условиях данных. Поможет ему в этом типовой график, изображенный на рис. 6.8. Для примера он взят нами из технических условий на транзистор IRG4BC30F.


50 75

100 125 150

Case Temperature (°С), tc

Температура корпуса, tc • • •

Рис. 6.8. График зависимости максимально допустимого тока коллектора от температуры корпуса tc для транзистора IRG4BC30F



Icm - импульсный ток коллектора. Как мы уже выяснили, IGBT может переносить пиковый кратковременный ток, в 7-10 раз превышающий постоянный ток

Vces - допустимое напряжение «коллектор-эмиттер». Проектируя импульсный источник, нужно всегда следить, чтобы это напряжение не превышало допустимую величину, иначе произойдет потенциальный пробой цепи «коллектор-эмиттер».

Рр - максимальная мощность рассеяния (нормируется при 25 °С и при 100 °С). Рассчитывается по формуле:

Pd-~-

где Rjc-знакомое нам тепловое сопротивление «кристалл-корпус»; tj - температура кристалла; ta - температура окружающей среды.

Температура кристалла tj может находиться в пределах -55...150 °С. Конечно, разработчику не следует проектировать конструкции на пределе температурного диапазона кристалла.

Vjces -- пробивное напряжение «коллектор-эмиттер». Этот параметр характеризует нижний предел пробивного напряжения. Следует отметить, что пробой характеризуется положительным температурным коэффициентом. Это значит, что с понижением температуры пробивное напряжение снижается.

V(,,r)ecs - пробивное напряжение «эмиттер-коллектор».

Внимание! Следует отличать этот параметр от V(br)ces. Данное значение напряжения характеризует обратный пробой цепи «коллектор-база» р-п-р транзистора. По какой причине может произойти такой пробой, об этом расскажет рис. 6.9. В полумостовой схеме при выключении VT2 ток il «перехватывается» диодом VD1, возникает ток выключения, характеризуемый скоростью спада dii I dt. Паразитная индуктивность монтажа/. (в данном случае диод не встроен в транзистор, а является внешним защитным элементом), стремясь поддержать ток, вызывает на себя бросок напряжения. Отметим, что наличие паразитной индуктивности может быть обусловлено как плохими паразитными параметрами самого диода, так и непродуманным размещением компонентов в конструкции источника. Итак, коллекторное



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) ( 34 ) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110)