igbt参数详解 IGBT功率模块 IGBT模块静态参数
igbt模块静态参数
igbt模块参数详解一igbt静态参数
vces：集电极-发射极阻断电压
在可使用的结温范围内栅极-发射极短路状态下，允许的断态集电极-发射极最高电压。手册里vces是规定在25°c结温条件下，随着结温的降低vces也会有所降低。降低幅度与温度变化的关系可由下式近似描述： .
collector-emitter voltage of the igbt
由于模块内部杂散电感，模块主端子与辅助端子的电压差值为 ，由于内部及外部杂散电感，vces在igbt关断的时候最容易被超过。vces在任何条件下都不允许超出，否则igbt就有可能被击穿。
ptot：最大允许功耗
在tc=25°c条件下，每个igbt开关的最大允许功率损耗，及通过结到壳的热阻所允许的最大耗散功率。ptot可由下面公式获得： 。
maximum rating for ptot
二极管所允许的最大功耗可由相同的方法计算获得。
ic nom：集电极直流电流
在可使用的结温范围内流过集电极-发射极的最大直流电流。根据最大耗散功率的定义，可以由ptot的公式计算最大允许集电极电流。因而为了给出一个模块的额定电流，必须指定对应的结和外壳的温度，如下图所示。请注意，没有规定温度条件下的额定电流是没有意义的。
在上式中ic及vcesat 、ic都是未知量，不过可以在一些迭代中获得。考虑到器件的容差，为了计算集电极额定直流电流，可以用vcesat的最大值计算。
计算结果一般会高于手册值，所有该参数的值均为整数。该参数仅仅代表igbt的直流行为，可作为选择igbt的参考，但不能作为一个衡量标准。
icrm：可重复的集电极峰值电流
最大允许的集电极峰值电流（tj≤150°c），igbt在短时间内可以超过额定电流。手册里定义为规定的脉冲条件下可重复集电极峰值电流，如下图所示。理论上，如果定义了过电流持续时间，该值可由允许耗散功耗及瞬时热阻zth计算获得。然而这个理论值并没有考虑到绑定线、母排、电气连接器的限制。因此，数据手册的值相比较理论计算值很低，但是，它是综合考虑功率模块的实际限制规定的安全工作区。
rbsoa：反偏安全工作区
该参数描述了功率模块的igbt在关断时的安全工作条件。如果工作期间允许的最大结温不被超过，igbt芯片在规定的阻断电压下可驱使两倍的额定电流。由于模块内部杂散电感，模块安全工作区被限定，如下图所示。随着交换电流的增加，允许的集电极-发射极电压需要降额。此外，电压的降额很大程度上依赖于系统的相关参数，诸如dc-link的杂散电感以及开关转换过程换流速度。对于该安全工作区，假定采用理想的dc-link电容器，换流速度为规定的栅极电阻及栅极驱动电压条件下获得。
isc：短路电流
短路电流为典型值，在应用中，短路时间不能超过10us。igbt的短路特性是在最大允许运行结温下测得。
vcesat：集电极-发射极饱和电压
规定条件下，流过指定的集电极电流时集电极与发射极电压的饱和值（igbt在导通状态下的电压降）。
vcesat随着集电极电流的增加而增加，随着vge增加而减少。vge不推荐使用太小的值，会增加igbt的导通及开关损耗。
vcesat可用来计算igbt的导通损耗，如下式描述，切线的点应尽量靠近工作点。
对于spwm控制方式，导通损耗可由下式获得：
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在可使用的结温范围内栅极-发射极短路状态下，允许的断态集电极-发射极最高电压。手册里vces是规定在25°c结温条件下，随着结温的降低vces也会有所降低。降低幅度与温度变化的关系可由下式近似描述： .
collector-emitter voltage of the igbt
由于模块内部杂散电感，模块主端子与辅助端子的电压差值为 ，由于内部及外部杂散电感，vces在igbt关断的时候最容易被超过。vces在任何条件下都不允许超出，否则igbt就有可能被击穿。
ptot：最大允许功耗
在tc=25°c条件下，每个igbt开关的最大允许功率损耗，及通过结到壳的热阻所允许的最大耗散功率。ptot可由下面公式获得： 。
maximum rating for ptot
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ic nom：集电极直流电流
在可使用的结温范围内流过集电极-发射极的最大直流电流。根据最大耗散功率的定义，可以由ptot的公式计算最大允许集电极电流。因而为了给出一个模块的额定电流，必须指定对应的结和外壳的温度，如下图所示。请注意，没有规定温度条件下的额定电流是没有意义的。
在上式中ic及vcesat 、ic都是未知量，不过可以在一些迭代中获得。考虑到器件的容差，为了计算集电极额定直流电流，可以用vcesat的最大值计算。
计算结果一般会高于手册值，所有该参数的值均为整数。该参数仅仅代表igbt的直流行为，可作为选择igbt的参考，但不能作为一个衡量标准。
icrm：可重复的集电极峰值电流
最大允许的集电极峰值电流（tj≤150°c），igbt在短时间内可以超过额定电流。手册里定义为规定的脉冲条件下可重复集电极峰值电流，如下图所示。理论上，如果定义了过电流持续时间，该值可由允许耗散功耗及瞬时热阻zth计算获得。然而这个理论值并没有考虑到绑定线、母排、电气连接器的限制。因此，数据手册的值相比较理论计算值很低，但是，它是综合考虑功率模块的实际限制规定的安全工作区。
rbsoa：反偏安全工作区
该参数描述了功率模块的igbt在关断时的安全工作条件。如果工作期间允许的最大结温不被超过，igbt芯片在规定的阻断电压下可驱使两倍的额定电流。由于模块内部杂散电感，模块安全工作区被限定，如下图所示。随着交换电流的增加，允许的集电极-发射极电压需要降额。此外，电压的降额很大程度上依赖于系统的相关参数，诸如dc-link的杂散电感以及开关转换过程换流速度。对于该安全工作区，假定采用理想的dc-link电容器，换流速度为规定的栅极电阻及栅极驱动电压条件下获得。
isc：短路电流
短路电流为典型值，在应用中，短路时间不能超过10us。igbt的短路特性是在最大允许运行结温下测得。
vcesat：集电极-发射极饱和电压
规定条件下，流过指定的集电极电流时集电极与发射极电压的饱和值（igbt在导通状态下的电压降）。
vcesat随着集电极电流的增加而增加，随着vge增加而减少。vge不推荐使用太小的值，会增加igbt的导通及开关损耗。
vcesat可用来计算igbt的导通损耗，如下式描述，切线的点应尽量靠近工作点。
对于spwm控制方式，导通损耗可由下式获得：
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