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关于IGBT 安全工作区 你需要了解这两个关键

得捷电子DigiKey 来源:未知 2023-12-13 20:15 次阅读
Q A &

问:IGBT 的安全工作区

IGBT规格书中,可能会看到安全工作区(SOA, Safe Operating Area),例如ROHMRGS30TSX2DHR如下图所示。这个安全工作区是指什么?

wKgaomV5oXiAGU_TAAXf2tI-fJk885.png

1. Rohm RGS30TSX2DHR 安全工作区 (图片来源ROHM

IGBT 的安全工作区(SOA)是使IGBT在不发生自损坏或性能沒有下降的情况下的工作电流和电压条件。实际上,不仅需要在安全工作区内使用IGBT,还需对其所在区域实施温度降额。安全工作区分为正向偏置安全工作区(FBSOA,Forward Bias Safe Operating Area)和反向偏置安全工作区(RBSOA,Reverse Bias Safe Operating Area)。

1

正向偏置安全工作区

正向偏置安全工作区定义了IGBT导通期间的可用电流和电压条件。

wKgaomV5oXiANd2NAAebJSMoCDM316.png2. RGS30TSX2DHR 的正向偏置安全工作区 (图片来源ROHM

上图是RGS30TSX2DHR 的正向偏置安全工作区,可以根据具体情况分为4个领域,如下所述:
① 受集电极最大额定电流限制的区域
② 受集电极耗散限制的区域
③ 受二次击穿限制的区域 (该区域会因器件设计而有所不同)
④ 受集电极-发射极最大额定电压限制的区域

2

反向偏置安全工作区

反向偏置安全工作区定义了IGBT关断期间的可用电流和电压条件。

wKgaomV5oXiAdxggAAXW5f_b-gk067.png图3. RGS30TSX2DHR 的反向偏置安全工作区 (图片来源ROHM)

上图是 RGS30TSX2DHR的反向偏置安全工作区可以简单分为2个有限区域,如下所述:

  1. 受集电极最大额定电流值限制的区域

  2. 受集电极-发射极最大额定电压限制的区域。

请注意,当设计的 VCE-IC工作轨迹偏离产品本身安全工作区时,产品可能会发生出现意外故障。因此,在设计电路时,在确定与击穿容限相关的具体特性和电路常数时,必须密切注意耗散和其他性能问题。例如,反向偏置安全工作区具有温度特性(在高温下劣化),VCE-IC的工作轨迹根据栅极电阻 Rg和栅极电压 VGE而变化。

因此,有必要在了解工作环境和关断时的最小栅极电阻值后,才进行 Rg和 VGE设计。

wKgaomV5oXmALFVhAAABcngP-W4431.png

更多晶体管相关技术内容请查看以下内容:
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