A2 功率器件开关管的选型与关键参数
1.通用参数:外型、电压、电流、功率适用;
Modul: IGBT: |
MOSF: |
(1)外型封装(package)往往与功率的功率可行性相关,选个足够大的外型是为功率需求;
(2)注意额定值电流一般关注在最高结温(较高)下的可运行电流,而不是说常温下的值,特别关注Tvj、Tc所代表的温度值;
(3)关注开关管的工作电压是最大或受电压,其真正的电路使用中,要与这个电压保留一定的距离10%-15%,不能用尽,关在测试开关应力时,关注满载电流时应力电压是否己接近这个电压。
2.专用参数:开通电阻、开通管压、内部二极管与反向恢复参数;
(1)关注IGBT基础开通管压降,内部反向二极管的压降,MOSF开通管内阻,对损耗与发热的影响与参数选型;
IGBT:
MOSF:
(2)注意内部二极管的反向恢复时间对开关死区的要求与设计的景响;
3.辅助参数:频率适用;损耗分析;热设计相关;
(1)关注结到基板的热阻关系,计算好所做散热器的温度控制值,当然在散热器与基板间可能还存在绝缘导热片(我们常用热阻在1K/W),也要计算其对开关板的热阻计算的关系,较准的计算出控制结温所需的散热器温度控制值;
(2)理解器件最大的可受内部热损情况,与Tc所代表的器件基板温度控制要求,特别关注Tvj、Tc所代表的温度值;
(3)关注在特定的工作温度下,开通与关断的能量损耗,对特定场合下器件选型的意义、效率的计算,热设计中散热需求分析;
(4)理解开关管的开关速度与管子的可运行开关频率情况(重点)
(5)在器件进行温升测试时,最好测试管子的基板温度,更好反映结温状态,对TO247可以测试其 耳朵位;
4.驱动的一般参数设计
(1)可以参数规格书所述的测试用驱动门极电阻与门极驱动电压进行初步测试,或适当增大驱动电阻,测试管子电压应力、DI/DT、损耗、反向恢复等问题,明确门极电压范围与门槛开启电压;
(2)分析管子的驱动功率所需电源功率大小,进行适当计算(重点);
(3)关注驱动电流所用驱动IC的大小、驱动电阻的功率选择(重点);
(4)对开通饱和压降进行计算,IGBT-ICE/VCE、MOSF-IDS/VDS的关系,处理过流退饱和的检出问题,mosf可以直接计算内阻与电流的乘积电压;
(5)理解短路工况与可接受时间,并以此进行短路保护电压的检出时间设计;