打印

请教:600V的MOSFET总炸,可能是什么原因?

[复制链接]
楼主: 小研究
手机看帖
扫描二维码
随时随地手机跟帖
81
小研究|  楼主 | 2019-6-2 09:06 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览
换了大管子,不炸了。
在此,想讨论一个问题:我的认知中,600V这个级别,MOSFET比IGBT皮实的多,IGBT在我眼中一直是个很娇贵的玩意。但是,有人建议我在此应用中更换IGBT,说IGBT的热稳定性比MOSFET强大,颠覆了我的认知。
所以,想讨论一下,在600V这样一个不上不下、不需要高开关频率的H桥场合,用MOSFET好还是IGBT好?
谢谢。

使用特权

评论回复
82
小研究|  楼主 | 2019-6-2 09:34 | 只看该作者
king5555 发表于 2019-6-2 09:18
IGBT就是输入NMOS叠接PNP输出。小研究一下就是Ciss照旧而等效Coss变小了,只对高速有利,如电磁炉。因此你 ...

谢谢。
但是,有个近乎相同的应用,600V用的IGBT做H桥,反而很皮实,据说从未炸过管子。有没有可能跟其寄生的体二极管的响应速度有关?,

使用特权

评论回复
83
tianxj01| | 2019-6-2 09:47 | 只看该作者
本帖最后由 tianxj01 于 2019-6-2 09:50 编辑
小研究 发表于 2019-6-2 09:06
换了大管子,不炸了。
在此,想讨论一个问题:我的认知中,600V这个级别,MOSFET比IGBT皮实的多,IGBT在我 ...


IGBT、MOS典型的区别在于
IGBT:导通电压型,在高电压、更大电流有优势,负温度系数。热了压降是降低,功耗也同时降低,开关过程有拖尾效应,所以适用频率低。上升下降沿速度稍慢,而且正常驱动基本上是一个定值。(这在大电流应用是个很明显优点),耐浪涌能力强。
MOS:导通电阻型,一般大电流、小电流有优势尤其是低电压优势非常强,正温度系数,热了导通压降升高,同时功耗进一步升高。开关速度高,只要驱动能力足够,可以提供非常高的开关速度,同时输出边沿速度非常高,这在大电流应用时候反是个缺点,必须适当抑制。耐浪涌能力相对弱。
正像现在看见的一样,IGBT在大功率相对低频率条件的电力级应用非常广泛。而MOS管则更多应用在中小功率,尤其是低电压范围的高频率应用。

使用特权

评论回复
84
小研究|  楼主 | 2019-6-2 11:17 | 只看该作者
king5555 发表于 2019-6-2 10:38
我讲的可能有偏差。请以楼上t先生说法为主。

同样感谢。

使用特权

评论回复
85
小研究|  楼主 | 2019-6-2 11:18 | 只看该作者
tianxj01 发表于 2019-6-2 09:47
IGBT、MOS典型的区别在于
IGBT:导通电压型,在高电压、更大电流有优势,负温度系数。热了压降是降低,功 ...

“输出边沿速度非常高,这在大电流应用时候反是个缺点,必须适当抑制。耐浪涌能力相对弱。”   这话能不能深刻解释一下?谢谢。

使用特权

评论回复
86
tianxj01| | 2019-6-2 11:43 | 只看该作者
小研究 发表于 2019-6-2 11:18
“输出边沿速度非常高,这在大电流应用时候反是个缺点,必须适当抑制。耐浪涌能力相对弱。”   这话能不 ...

输出边沿速度过高,在封装内部引线类型都有着实际的寄生电感,想典型的247封装,就有几nH的寄生封装电感。
设想一下,一个百A级别,nS开关速度的方波,在这个寄生电感上面可以产生多少的关断尖峰?要注意,这个是在封装内部,你无法通过任何手段来消除。为了这个关断尖峰,(实际上你测试不到这个尖峰,打开的裸片才可以精确测量)我们就必须把这个关断速度限制到几10nS或者更慢。当内部实际开关速度很快,希望通过外部电容啥的来控制速度,这对这个封装寄生电感是无效的。
因为这个原因,同时为了提高器件速度,就提出了大电流的纯晶片封装类型,封装电感可以低于0.几个nH。
典型的如IRF6725,该公司叫这个封装为DirectFET。
同时,哪怕不考虑该内部封装电感,外部引线、布板参数的分别参数寄生电感则是个更大的寄生电感,到百A级别,nS级别的开关,尖峰吸收、抑制处理难度就非常高,不是吸收功率实在太大,就是非常复杂...,而实际上,在尖峰抑制和开关速度方面,我们最后无一例外都通过适当降低开关速度来进行妥协。

使用特权

评论回复
87
小研究|  楼主 | 2019-6-2 12:06 | 只看该作者
tianxj01 发表于 2019-6-2 11:43
输出边沿速度过高,在封装内部引线类型都有着实际的寄生电感,想典型的247封装,就有几nH的寄生封装电感 ...

谢谢。
再请教2个问题:
1,为什么MOSFET的DATASHEET上都会给出一个导通电阻,而IGBT的DATASHEET上却没有这个参数?
2,如何判断MOSFET或IGBT的体二极管的响应速度?

使用特权

评论回复
88
tianxj01| | 2019-6-2 15:52 | 只看该作者
小研究 发表于 2019-6-2 12:06
谢谢。
再请教2个问题:
1,为什么MOSFET的DATASHEET上都会给出一个导通电阻,而IGBT的DATASHEET上却没有 ...

MOS导通是电阻性的,所以,任何一家都会给出特定栅极电压条件下的导通电阻特征。
而IGBT输出则是双极性,所以导通特性是某电流条件下的对应电压关系,或者叫饱和电压(Saturation Voltage),厂家会给出对应电流、门极条件下Vce值。
体二极管最重要的特性是恢复时间,参数大家都用Trr,按照常规高压管来说,电流大的Trr会差于电流小的,通常,没经过优化的MOS体二极管,恢复时间在500nS以上,而目前经过优化的Trr可以到100-200nS,英飞凌我看见过更快的。

使用特权

评论回复
评论
小研究 2019-6-3 16:19 回复TA
查看了2款IGBT,其TRR的确蛮快,典型值在40ns。 
89
maychang| | 2019-6-2 15:56 | 只看该作者
小研究 发表于 2019-6-2 12:06
谢谢。
再请教2个问题:
1,为什么MOSFET的DATASHEET上都会给出一个导通电阻,而IGBT的DATASHEET上却没有 ...

1,为什么MOSFET的DATASHEET上都会给出一个导通电阻,而IGBT的DATASHEET上却没有这个参数?

MOSFET导通时近似是一个电阻(且正向反向相当一致),电流越小压降也越小,故有导通电阻一说。
如82楼所说,“IGBT就是输入NMOS叠接PNP输出”。既然输出是个PNP双极型三极管,其电压-电流特性就和普通双极型三极管差不多,是非线性的,所以IGBT没有导通电阻,而有个饱和压降。

使用特权

评论回复
90
maychang| | 2019-6-2 16:03 | 只看该作者
小研究 发表于 2019-6-2 12:06
谢谢。
再请教2个问题:
1,为什么MOSFET的DATASHEET上都会给出一个导通电阻,而IGBT的DATASHEET上却没有 ...

2,如何判断MOSFET或IGBT的体二极管的响应速度?

MOSFET体内二极管是制造工艺自动形成的,此二极管开通速度和普通的工频整流二极管差不多,关断速度比普通工频整流二极管略快,通流容量和MOSFET自身通流容量大致相同。IGBT体内并不会由于制造工艺自动产生二极管,IGBT体内二极管是另外加上去的。所以IGBT有些型号没有体内二极管,有些型号有体内二极管但二极管通流容量小于IGBT通流容量,有些型号体内二极管通流容量和IGBT通流容量相等。IGBT体内二极管因为是另加上去的,故其制造工艺不受限制,可以采用加快速度的措施,所以IGBT体内二极管(如果有的话)速度比同等容量的MOSFET要快不少。

使用特权

评论回复
发新帖 我要提问
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则