Hoher Pulsstrom auf Halbleiterbauelement

[Lukas F. (lukas_f)]

Sehr geehrtes Forum

In meiner Schaltung schaltet ein IGBT ein mal pro Minute für einige ms 
einen sehr hohen Strom, ansonsten sperrt er. Dem Datenblatt zufolge 
verträgt der IGBT einen Pulsstrom bis zu 170 A. Allerdings wird das Teil 
bei meiner Anwendung nicht mal merklich wärmer. Deshalb frage ich mich, 
worauf dieser Maximalwert basiert und wodurch ein Bauteil überhaupt 
zerstört wird. Bei zu hoher Spannung bricht es durch, das ist klar, aber 
führt ein zu hoher Strom nicht bloss zu einer stärkeren 
Wärmeentwicklung?

Wenn meine Vermutung stimmt, dürfte wohl auch ein kleiner IGBT für meine 
Anwendung ausreichend sein. Kann jemand zu dieser These Stellung nehmen?

[Falk B. (falk)]

@ Lukas Frei (lukas_f)

>In meiner Schaltung schaltet ein IGBT ein mal pro Minute für einige ms
>einen sehr hohen Strom, ansonsten sperrt er.

WIE hoch? Siehe Netiquette.

> Dem Datenblatt zufolge
>verträgt der IGBT einen Pulsstrom bis zu 170 A. Allerdings wird das Teil
>bei meiner Anwendung nicht mal merklich wärmer.

Ist doch schön.

> Deshalb frage ich mich,
>worauf dieser Maximalwert basiert

Auf der Stromtragfähigkeit des Chips im IGBT sowie der thermischen 
Kapazität.

>und wodurch ein Bauteil überhaupt
>zerstört wird. Bei zu hoher Spannung bricht es durch, das ist klar, aber
>führt ein zu hoher Strom nicht bloss zu einer stärkeren
>Wärmeentwicklung?

Reicht das nicht? Im Grenzfall des maximalen Pulsstroms bei maximaler 
Pulsdauer (Datenblatt) springt die Chiptemperatur in Millisekuunden um 
mehrere Dutzend bis Hundert Grad.

>Wenn meine Vermutung stimmt, dürfte wohl auch ein kleiner IGBT für meine
>Anwendung ausreichend sein. Kann jemand zu dieser These Stellung nehmen?

Nicht wirklich. Es gibt auch noch Bonddrähte, die den Strom tragen 
müssen, die Bondpunkte etc. Den maximalen Pulsstrom des Datenblatts 
würde ich nicht überschreiten wollen, auch nicht das maximale I^2t 
Integral.

[hinz (Gast)]

https://de.wikipedia.org/wiki/SOAR-Diagramm

[Der Gast hat immer recht! (Mr. Krabs) (Gast)]

Falk B. schrieb:
> Den maximalen Pulsstrom des Datenblatts
> würde ich nicht überschreiten wollen

Der wird bei so mancher Schaltung weit überschritten, wenn nur die Dauer 
kurz genug ist.


Lukas F. schrieb:
> führt ein zu hoher Strom nicht bloss zu einer stärkeren
> Wärmeentwicklung?

In etwa ist das so. Wenn der IGBT wirklich kalt bleibt, kann er auch 
noch deutlich höhere Pulsströme tragen.

[Günter Lenz (Gast)]

Lukas Frei schrieb:
>aber
>führt ein zu hoher Strom nicht bloss zu einer stärkeren
>Wärmeentwicklung?

Die Wärmeentwicklung ist abhängig von  Strom * Spannung,
also von der Leistung.
Strom ohne Spannung, keine Wärmeentwicklung,
Spannung ohne Strom, auch keine Wärmeentwicklung.
Bei Überstrom ist der Transistor nicht mehr in der
Lage die Spannung auf nahe 0 zuhalten und geht kaputt.
Halte dich ans Datenblatt, wenn nicht, kannst du dich
nicht beschweren wenn er kaputt ist.