2.3.1 最大值參數(shù)(Maximum Ratings)



Vcc
在無(wú)開(kāi)關(guān)動(dòng)作狀態(tài)下P-N端子間最大電壓。如果P-N間的電壓超過(guò)此值,則需要在電路中追加諸如制動(dòng)電路等抑制母線電壓上升的措施。
Vcc(surge)
在開(kāi)關(guān)動(dòng)作狀態(tài)下P-N端子間的最大浪涌電壓,如果P-N間的電壓超過(guò)此值,則需追加吸收電路或減少布線的寄生電感來(lái)抑制母線電壓浪涌。
Vcc(PROT):自保護(hù)起作用的直流母線電壓限制(短路保護(hù)能力)
在短路或過(guò)流故障時(shí)能夠保證IGBT安全關(guān)斷的最大母線電壓,如果母線電壓超過(guò)此值,可能損壞功率芯片。
VCES:IGBT集電極-發(fā)射極之間電壓
VCES為模塊內(nèi)部IGBT芯片集電極-發(fā)射極之間能承受的最大耐壓值,在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)確保實(shí)際施加到IGBT芯片C-E上的電壓低于VCES。
Ic:IGBT集電極電流
Ic為DIPIPM™內(nèi)部IGBT芯片集電極在Tc=25℃時(shí)所能允許流過(guò)的直流電流最大值。IGBT作為開(kāi)關(guān)器件,實(shí)際流過(guò)的是脈沖電流,工作時(shí)周期性的開(kāi)通和關(guān)斷必然帶來(lái)開(kāi)關(guān)損耗,從而導(dǎo)致內(nèi)部功率芯片的結(jié)溫變高。在實(shí)際工作中,模塊工作電流一般小于規(guī)格書中Ic。合適的工作電流值既要保證DIPIPM™關(guān)斷時(shí)刻的電壓值在安全工作區(qū)內(nèi),也要保證內(nèi)置功率芯片的結(jié)溫在安全范圍內(nèi)(≤Tjmax)。
ICP:IGBT集電極峰值電流
ICP描述的是DIPIPM™內(nèi)部IGBT芯片集電極在Tc=25℃時(shí)所能流過(guò)的脈沖電流峰值。因?yàn)椴皇浅掷m(xù)工作,脈沖電流的寬度以及重復(fù)率一定要確保芯片結(jié)溫不超過(guò)其最大結(jié)溫值(≤Tjmax)。
VD/VDB:控制電源電壓
VD為施加于VP1-VNC、VN1-VNC之間的電源電壓,VDB為施加于P側(cè)自舉端VUFB-U、VVFB-V、VWFB-W之間的電源電壓。兩者均不可超過(guò)20V,否則可能使模塊控制側(cè)過(guò)壓失效,進(jìn)而導(dǎo)致控制信號(hào)紊亂造成橋臂直通短路。
Viso:絕緣電壓
Viso為模塊所有端子短接后與金屬散熱面之間可承受的絕緣電壓,不同封裝產(chǎn)品的絕緣電壓會(huì)有不同,具體請(qǐng)參考各自規(guī)格書。絕緣耐壓測(cè)試是產(chǎn)品在出廠前最終測(cè)試中的一項(xiàng),圖1給出了以超小型DIPIPM™為例的絕緣耐壓測(cè)試方法示意圖。

Tj:功率芯片結(jié)溫
盡管內(nèi)置功率芯片最大的結(jié)溫定額是Tjmax=150℃或175℃,但考慮到安全運(yùn)行,推薦將平均結(jié)溫Tjave限制在125℃或150℃以內(nèi)。重復(fù)的溫度變化ΔTj會(huì)影響模塊的壽命即功率循環(huán)次數(shù),需要依據(jù)壽命曲線來(lái)進(jìn)行安全設(shè)計(jì)。
Tc:模塊工作殼溫
Tc被定義為指定功率芯片正下方的溫度,將溫度傳感器放在散熱面的指定位置上可以測(cè)得準(zhǔn)確的溫度信息,如圖2所示,不同型號(hào)產(chǎn)品請(qǐng)查看各自規(guī)格書,Tc測(cè)試點(diǎn)一般設(shè)定在模塊VN-IGBT的正下方。當(dāng)采用不同的控制策略時(shí),Tc最高溫度點(diǎn)可能不在上述位置,此時(shí)有必要將測(cè)量點(diǎn)調(diào)整到溫度最高的功率芯片正下方。

Tstg:存儲(chǔ)溫度
DIPIPM™在存儲(chǔ)過(guò)程中所允許的環(huán)境溫度范圍,模塊內(nèi)部包含芯片以及多種材料,因此要保證存儲(chǔ)溫度在規(guī)格書范圍內(nèi),避免不合適的溫度對(duì)模塊內(nèi)部材料帶來(lái)影響。
Rth(j-c)Q/Rth(j-c)F:熱阻
一般指穩(wěn)態(tài)時(shí)芯片結(jié)殼間熱阻,其中Rth(j-c)Q為單個(gè)IGBT芯片的結(jié)殼間熱阻,Rth(j-c)F為單個(gè)續(xù)流二極管的結(jié)殼間熱阻,需要注意的是SLIMDIP-S等內(nèi)置RC-IGBT的模塊僅標(biāo)稱了Rth(j-c)Q。熱阻大約會(huì)在10s后進(jìn)入飽和狀態(tài),非飽和態(tài)時(shí)的熱阻為瞬態(tài)熱阻。DIPIPM™典型熱阻路徑及瞬態(tài)熱阻典型曲線如圖3所示。Zth(j-c)*為瞬態(tài)熱阻的標(biāo)稱值(Zth(j-c)*= Zth(j-c) / Rth(j-c)max)。如PSS15S92*6-AG的IGBT瞬態(tài)熱阻在0.3s時(shí)為3.7×0.8=3.0K/W。瞬態(tài)熱阻并不適用于恒定電流下,僅適用于電機(jī)啟動(dòng)及電機(jī)堵轉(zhuǎn)等時(shí)的短時(shí)電流(ms級(jí))下。










