- 关于英飞凌IGBT关键参数的学习总结
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- 本篇为节选，完整内容会在知识星球发布，欢迎学习、交流
1. 基本介绍
2. IGBT相关参数
2.1最大额定值：V_CES, V_GES, I_Cnom, I_CRM
2.2 反偏安全工作区：RBSOA
2.3 脉冲电流：I_CRM, I_RBSOA
2.4 CE级饱和压降：V_CEsat, 栅极阈值电压：V_GEth
2.5 开关特性参数 (知识星球发布)
2.5.1 栅极电荷：Q_G
2.5.2 内部门级电阻：R_Gint
2.5.3 外部门级电阻：R_Gext
2.5.4 外部门级电容：C_GE
2.5.5 开关时间：t_don, t_r, t_doff, t_f
2.5.6 开关损耗：E_on, E_off
2.5.7 短路电流：I_SC
3. Diode相关参数 (知识星球发布)
3.1反向重复峰值电压：V_RRM
3.2正向额定电流值：I_F
3.3正向重复峰值电流：I_FRM
3.4浪涌能力：I2t
3.5正向压降：V_F
3.6开关特性参数
3.7二极管的SOA
4. 热性能参数 (知识星球发布)
4.1 热传递路径
4.2 热阻：R_thjc, R_thch
4.3 瞬态热阻抗：Z_thjc
5. 模块整体相关参数 (知识星球发布)
6. NTC相关参数 (知识星球发布)
注: 本篇为节选，完整内容会在知识星球发布(点击文末阅读原文)
模块规格书的首页，会提供该模块最关键的参数信息：
在首页最上面，模块的具体型号、模块的封装种类、芯片技术模块中的电路拓扑、电压电流等级、还有规格书的状态。
Status of Datasheet，说明了数据类型，一共分为三类：
目标数据：代表工程样品；
初步数据：代表个别数据待定，可以理解成模块已进入量产阶段；
最终数据：代表成熟样品数据。
在首页的下半段，模块的典型应用、突出的电气特性、机械特性、条码信息等。
右侧，为模块的命名规则解释：根据产品的具体型号直接识别出模块的电路拓扑、电压及电流等级、封装种类、芯片技术等主要参数信息。
图片来源：英飞凌
02
IGBT相关参数
以PrimePACK FF1400R17IP4P为例，下图是IGBT模块的技术参数。
2.1最大额定值：V_CES, V_GES, I_Cnom, I_CRM
V_CES
从上面的公式中可以看出，I_Cnom值的标定是由壳温T_C及结壳热阻R_thJC的大小共同决定的。同样的芯片及最大结温只是降低标定条件中的壳温T_C，就可以使得标称电流I_Cnom变大很多。
因此，在选择模块、比较芯片的电流能力时，要特别注意：需要将两者的电流值根据公式折算到同样的壳温T_C条件下去比较，才有意义！
2.2 反偏安全工作区：RBSOA
定义了IGBT模块在关断时，如果实际结温在允许运最大运行结温T_vjop的范围内，可以重复安全关断的最大电流值，以及可承受的最大电压过冲值。
可安全关断的最大电流值：为I_Cnom值的两倍
可承受的最大电压过冲值：在芯片级即，为规格书中V_CES值。
I_C, Module：从模块外部测量到的电流（如辅助端子） I_C, Chip：每个芯片可承受的最大I_C
2.3 脉冲电流：I_CRM, I_RBSOA
备注：这里只是定义I_CRM值时的测试条件，实际可承受的脉冲宽度取决于芯片的散热条件。
定义：可关安全关断的最大电流
下图表达了I_CRM和I_RBSOA在物理上的差异，可以发现：I_CRM和 I_RBSOA发生的物理时刻是不一样的。
2.4 CE级饱和压降：V_CEsat, 栅极阈值电压：V_GEth
CE级饱和压降：V_CEsat
定义：IGBT的C级和E级之间的饱和压降。
注意：V_CEsat与IGBT流过的电流I_C、门级驱动电压V_GE、结温T_vj都有关系。
IGBT输出特性曲线：I_C, V_CE, T_vj
IGBT输出特性曲线：I_C, V_CE, V_GE
栅极阈值电压：V_GEth
IGBT转移特性曲线：I_C, V_GE, T_vj
2.5 开关特性参数
（知识星球中发布）
2.5.1 栅极电荷：Q_G
栅极电荷：IGBT导通时，栅极所需要的电荷量。规格书中给出的Q值是V_GE = ±15V条件下的典型值，这个值主要用于...
需要注意的是...
2.5.2 内部门级电阻：R_Gint
由芯片厂商内置在IGBT芯片上的，主要是为了...
2.5.3 外部门级电阻：R_Gext
外部门级电阻R_Gext，就是我们经常说的R_Gon和R_Goff，在客户的实际应用中，可以通过调节外部门级电阻R_Gext来优化IGBT的开关特性。这是因为...
-> 扩展：如何通过测试，选定最合适的门级电阻值？...
2.5.4 外部门级电容：C_GE
对于高压大功率模块，推荐采用外部C_GE去控制IGBT的开关速度。...
2.5.5 开关时间：t_don, t_r, t_doff, t_f
IGBT相关的开关时间的参数共有四个：...
那么，t_don, t_r, t_doff, t_f物理上究竟代表什么呢？...
2.5.6 开关损耗：E_on, E_off
我们接着看看开关损耗，这也是和我们实际应用息息相关的内容，包括两处：...
E_on, E_off所表达的物理含义见下图：...
2.5.7 短路电流：I_SC
下面是IGBT的另一个重要参数，即短路特性参数，包括：...
短路特性参数I_SC和T_P是受短路条件决定的：...
下图表达了短路条件对I_SC的影响：...
Diode相关参数
（知识星球中发布）
3.1反向重复峰值电压：V_RRM...
3.2正向额定电流值：I_F...
3.3正向重复峰值电流：I_FRM...
3.4浪涌能力：I2t...
3.5正向压降：V_F...
3.6开关特性参数...
下面我们看看与二极管开关相关的特性参数，主要包括以下几点：...
3.7二极管的SOA
二极管还有一个重要的曲线SOA：安全工作区曲线。这个类似于IGBT的反偏安全工作区域...
04
热性能参数
（知识星球中发布）
4.1 热传递路径
下面是热性能相关参数的介绍。当IGBT或二极管芯片上导通电流时，芯片自身会产生损耗，并使芯片自身发热，即损耗在芯片上转化为热的形式。热传递的主要路径可以参见下图。具体解释下
4.2 热阻：R_thjc, R_thch
在英飞凌IGBT模块的规格书中，通常都给出了以下两个热阻：
R_thjc：芯片到外壳的热阻 R_thch：外壳到散热器的热阻
解释下
4.3 瞬态热阻抗：Z_thjc
另一个重要的热性能参数是Z_thjc及瞬态热阻抗。当损耗以周期性脉冲存在时...
05
模块整体相关参数
（知识星球中发布）
下面是模块整体相关参数的介绍。模块整体参数中，关键的参数主要有以下几方面：
关于杂散电感，可以结合模块内部拓扑结构，判断具体是指向哪两个功率端子之间的。参考下图：
06
NTC相关参数
（知识星球中发布）
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