Прямое запирающее напряжение

Так как большинство силовых модулей работает с постоянным напряжением, которое возникает в результате выпрямления одно-, или трехфазным выпрямительными мостами, запирающее напряжение часто используемых IGBT (600 В, 1200 В, 1700 В) задается по отношению к уровню напряжения общей шины; это также относиться и к сильно запираемым MOSFET-модулям.

Поэтому, предварительный выбор делается по линейному напряжению (угол управления 00 для управляемых выпрямителей) V_N или постоянное напряжение без нагрузки V_di:

После чего нужно проверить его на соответствие предельному напряжению, например:

• максимальное постоянное входное напряжение (номинальное напряжение + линейное отклонение напряжения, например, 15 %)
• переходные линейные перенапряжения, как будто бы их не удалось уменьшить линейными фильтрами, электролитическими конденсаторами и цепями со стороны постоянного напряжения (сглаживающие диоды, снабберы, варисторы),
• перенапряжения при выключении Vd + DV

Максимальное напряжение модуля будет превышено при

DV = L_Q · I_max/t_f

где

L_Q: паразитная индуктивность коммутации, см.п. 1.4.2.5 и 3.4.2

I_max: максимальный коллекторный или стоковый ток выключения (чаще активное короткозамкнутое выключение, см.п. 3.6)

t_f: время спада тока коллектора или стока.

Здесь нужно уделить особое внимание тому, что максимальные значения для V_DSS/V_CES в справочных данных относятся к характеристикам кристалла транзистора и не отображают «динамическое» поведение модуля. В справочных данных также представлена внутренняя индуктивность модуля L_CE (например 20...30 нГн), которая составляет часть L_Q; напряжение, приложенное к кристаллу, будет превышать напряжение на выводах при выключении на величину L_CE · I/t_f. Это показано на диаграмме в справочнике по SEMITRANS MOSFET, которая поясняет изменение допустимого напряжения на выводах сток-исток от скорости изменения тока стока di_D/dt I_D/t_f (рис.3.1)

Рис. 3.1. Изменение напряжения сток-исток SEMITRANS MOSFET модуля SKM 111 A от скорости изменения тока стока di_D/dt