1747-L531

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具低关闭损耗　HS3 IGBT适合高频应用

　　测量时使用50安培（A）额定集极电流的650V IGBT3、650V IGBT4及650V HS3 IGBT，透过测量切换损耗来决定晶片的电子效能。测量时，将每个晶片整合在具有相同电路及17奈亨（nH）杂散电感的EasyPACK 2B功率模组。由于导通损耗EON主要受使用的飞轮二极体影响，所有晶片在运作时皆使用额定电流IF=30A的650V射极控制二极体。

　　除非另行，所有测量均在实验室中依下列条件进行：采用整合式电流探针且杂散电感为L=25nH;直流连结电压设为VDC=400V，符合一般应用电压，晶片以IC=50A的额定集极电流运作;IGBT驱动使用闸射极电压VGE=±15V。所有测量均在Tvj=25℃下执行。

　　晶片的切换运作皆在上述设定下测量，从开通及关断波形中撷取出对应的能源和特性切换参数。

　　图1显示HS3 IGBT、IGBT3及IGBT4在相同切换参数下的切换损耗。于开通及关断时分别达到di/dt=1.5千安培（kA）/微秒（s）和dv/dt=4.5千伏特（kV）/s的条件设定RG。HS3 IGBT具有zui低的切换损耗EON及EOFF，且加总的Etotal不及IGBT3的一半。图1中插图显示HS3 IGBT的EON和di/dt与RG的关系，RG升高时，EON升高，而di/dt降低;尤其在RG1kA/s，而较高的RG将使di/dt低于0.5kA/s。

　　图1针对HS3 IGBT、IGBT3和IGBT4，开通时在相同的di/dt下，关断时在相同的dv/dt下，EON、EOFF和Etotal的切换能量比较。上方插图为HS3 IGBT的EON和di/dt与RG的关联。

　　HS3具有低关闭损耗，表示其切换效能优异。因此，HS3 IGBT高频率应用，其藉由权衡EOFF和VCE（sat），可提供低动态损耗。由于HS3 IGBT使用高闸极电阻，使其具有高导通损耗，同时带来极低的di/dt。为补偿此特性，必须大幅降低导通闸极电阻，其中一种可行的实作方式是使用较为精密的闸极驱动设计，让HS3 IGBT可用做非常高效率的切换开关。

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