Hallo, ich habe eine rein theoretische Frage. Ich habe mich die letzte Zeit mit Ein- und Ausschaltverlusten von Leistungsschaltern beschäftigt. Mir ist aufgefallen, dass bei den bebilderten Messergebnissen der IGBT immer ein schlechteres Schaltverhalten aufweist. Beim Einschalten schwingt der Strom betragsmäßig deutlich mehr als beim SiC-Mosfet und beim Ausschalten ist es die Spannung. Mir ist klar, dass es was mit dem Aufbau zu tuen haben muss, Hat dieser Effekt einen Namen unter dem ich bessere Literatur finde? Einen schönen Abend Olaf
Olaf schrieb: > Ich habe mich die letzte Zeit mit Ein- und Ausschaltverlusten von > Leistungsschaltern beschäftigt. Real, oder in der Theorie?
Du kennst die Unterschiede (Nichtidealitäten) der Transistortypen?
Olaf schrieb: > Hallo, > > ich habe eine rein theoretische Frage. > > Ich habe mich die letzte Zeit mit Ein- und Ausschaltverlusten von > Leistungsschaltern beschäftigt. > > Mir ist aufgefallen, dass bei den bebilderten Messergebnissen der IGBT > immer ein schlechteres Schaltverhalten aufweist. Naja, definiere "schlecht". Lamgsamer? Mehr Verluste? > Beim Einschalten schwingt der Strom betragsmäßig deutlich mehr als beim > SiC-Mosfet und beim Ausschalten ist es die Spannung. Wo denn? Wo ist das dargestellt? Sind das reale Messungen oder nur Prinzipdarstellungen? > Mir ist klar, dass es was mit dem Aufbau zu tuen haben muss, So klar ist das gar nicht. > Hat dieser Effekt einen Namen unter dem ich bessere Literatur finde? Prinzipiell kann man jeden Transistor beim Schalten zu Klingeln (Schwingen) bringen, den einen einfacher, den anderen schwerer. Und eben auch sauber schalten lassen. Wo das gerade bei SEHR schnellen SiC Bauteilen deutlich sportlicher ist. Der Preis des schnellen Schaltens und der niedrigeren Verluste ist die EMV.
Hallo, ich finde, dass man es im "SiC Power Devices and Modules Application Note" ganz gut sehen kann, ich hab euch das betreffende Bild mal oben angehängt. Was ich bisher gelesen habe: Beim IGBT werden beim Einschalten Minoritätsträger in die Driftregion injiziert, beim Ausschalten müssen die erst wieder rekombieren. Man kann das nicht wie beim Bipolartransistor beschleunigen, weil man an den PNP, der vom FET angesteuert wird, nicht hinkommt. Das ist in dem Bild beim Abschalten durch das langsame Absinken des Kollektorstroms zu sehen. Beim MOSFET übernehmen die Stromleitung die Majoritätsträger, was schnelleres schalten ermöglicht, dafür aber eine schlechtere Stromleitung. Das wirft für mich eine Reihe neuer Fragen auf. Die Minoritätsträger sind beim PNP von diesem IGBT Elektronen und beim Mosfet vom N-Kanal Typ Löcher? Wenn man einen NPN im IGBT hätte, wären dann die Minoritätsträger Löcher? Beim P-Kanal dann Elektronen? Falls ich im Physikunterricht richtig aufgepasst hatte, dachte ich immer, es wäre genau umgekehrt. Kann es sein, dass diese krassen Überschwinger beim IGBT auf die langsame Bodydiode zurückzuführen sind? Grüße Olaf
Wo hast du denn das Zeug mit dem PNP und so her?
Der Überschwinger beim Strom im Einschaltmoment lässt sich auf die Freilaufdiode zurückführen, weil sie höchstwahrscheinlich keine Schottky Barrier Diode ist, sondern eine gewöhnliche Silizium Leistungsdiode, die eine ordentliche Reverse Recovery Charge hat. Das ist ganz normal. Beim Einschalten des SiC Mosfets wird eine SBD verwendet. Insofern ist es ein Vergleich zwischen Äpfel und Birnen.
Nachtrag: Der IGBT Überschwinger beim Strom ist die Kombination Si IGBT + Si Diode. Der SiC Mosfet ist in Kombination mit SiC SBD
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