Переключающие свойства IGBT приборов, имеющихся на рынке

September 5, 2013 by admin Комментировать »

Что можно уверенно сказать в отношении переключающих свойств IGBT приборов, имеющихся на рынке? Оказывается, что создать IGBT прибор «для всех времен и народов» принципиально невозможно — слишком много противоречий и взаимоисключающих факторов влияет на их характеристики. Поэтому частотный диапазон возможных применений IGBT приборов был поделен на несколько участков, для которых и бьши созданы «свои» приборы с оптимизированными параметрами. На взгляд автора, наиболее удачное деление провела фирма «International Rectifier», исключив ситуации, связанные как со слишком большим, так и со слишком маленьким количеством «скоростных» участков. В результате деления были определены всего лишь 4 класса, маркируемые соответствующими буквами в обозначении серийных приборов и рассчитанные на следующие диапазоны частот коммутации:

•  W (warp speed) — 75…150 кГц;

•  U (ultra speed) — 10…75 кГц;

•  F (fast speed) — 3…10 кГц;

•  S (standard speed) — 1…3 кГц.

Поэтому на вопрос о сравнении скоростей переключения IGBT и биполярных транзисторов теперь можно ответить следующее: IGBT транзисторы класса S уступают биполярным приборам по быстродействию, класс F сравнивается с ними, а классы U и W обладают более высокими показателями быстродействия. По данным табл. 2.1.6 хорошо видно, что с повышением быстродействия IGBT транзисторов одного типа уменьшаются динамические потери (показаны в виде энергии выключения), но уменьшается и возможная токовая нагрузка на прибор.

Таблица 2.1.6. Сравнение разных классов транзистора типа IRG4PC40

……………

Транзистор IGBT

Класс

Напряжение насыщения «коллекторэмиттер», В

Максимальный ток коллектора, А

Энергия ВЫ; ключения, мДж

IRG4PC4QS

standard speed

1,32

31,0

6,5

IRG4PC40F

fast speed

1,50

27,0

1,81

IRG4PC40U

ultra speed

1,72

20,0

0,35 |

IRG4PC40W

warp speed

2,05

20,0

0,23 |

Некоторые другие ведущие фирмы-производители IGBT транзисторов предпочитают не делить частотный диапазон на классы, а просто указывают оптимальные частоты применения своей продукции. Встречаются и такие фирмы, которые вообще не указывают рабочих частот для IGBT приборов, а приводяттолько временные и энергетические характеристики, по которым можно опосредованно определить, в каком частотном диапазоне применять тот или иной транзистор. Это, конечно, неудобно для оперативной оценки, но вполне достаточно для правильного применения в схеме. Часто значительную полезную информацию могут дать фирменные информационные листы по применению (application notes). Все это говорит о том, что устоявшихся типовых подходов к классификации IGBT транзисторов пока не выработано, и начинающие разработчики порой теряются во всем этом многообразии фирм и их предложений — что лучше применять? Но разработчики, имеющие опыт разработки, знают, что продукция ведущих фирм по своим электрическим характеристикам имеет много перекрестных аналогов, поэтому на первый план в серийном производстве выходят вопросы надежности, долговечности, стоимости. На взгляд автора, при оценке динамических характеристик новой элементной базы имеет смысл — хотя бы для выработки собственных классификационных признаков — ориентироваться на рамки указанных четырех классов.

Источник: Семенов Б. Ю. Силовая электроника: профессиональные решения. — М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2011. — 416 c.: ил.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты