Падение напряжения на IGBT

[Levontay]

На сколько я понимаю - IGBT - есть - биполярник, и напряжение открытого канала, или падение напряжения на ЭК, соответствует таковому у биполярников. Если у мосфетов такая величина указана в даташитах - то как быть с IGBT? - Как прикинуть сопротивление или падение напряжения открытого канала? Как сравнить обычный диод с падением порядка одного вольта, с заменой ему мосфетом/IGBT?

Мне попались (по изучению разных схем сварочников) упоминания, в основном, о транзисторах типа IRG4PC40*, IRG4PF50* и подобных. Например IRG4PC50U и IRG4PH50U различаются по напряжению и мощности в два раза, а стоят одинаково - почему?

Если указана частотная харакреристика в дополнительных характеристиках IGBT, например: для IRG4PC40W это 60-150 kHz, для IRG4PF50 - 8-40 kHz. - то необходимо выбирать транзисторы по нижнему значению? - Рабочая частота должна быть ниже 60 или 8? Или есть технологии обхода "нижней границы"?

[Martian]

у IGBT всё точно также указано в даташитах.
обычный диод никак ни счем, кроме как с диодом, не сравнивается
мощности приведенных транзисторов не различаются в 2 раза.
с нижней границей частоты ваще смешно. что, 1 Гц уже никак не заработает?

Lower switching losses allow more cost-effective operation than power MOSFETs up to 150 kHz ("hard switched" mode)
• Of particular benefit to single-ended converters and boost PFC topologies 150W and higher
• Low conduction losses and minimal minority-carrier recombination make these an excellent option for resonant mode switching as well (up to >>300 kHz)

Это о IRG4PC40W. Где тут про 60-150 kHz? Где вообще взяты эти числа?

[Levontay]

Martian писал(а):

Где вообще взяты эти числа?

IRG4PC40W
IRG4PH50U
- 200 Вт.

И так встречал и в других местах.
И спрашивал у друзей - подтвердили.

Martian писал(а):

мощности приведенных транзисторов не различаются в 2 раза.

Наверное я задумался про частоту и указал не тот транзистор:
IRG4PC50U
- 8-40 kHz
- 100 Вт.

Martian писал(а):

у IGBT всё точно также указано в даташитах.

- Простите - я не мостак во всех тонкостях.

Martian писал(а):

с нижней границей частоты ваще смешно. что, 1 Гц

Как мне объяснили - у них разброс с потолком частоты - так встречаются транзисторы с "потолками" и в восемь, и в сорок килогерц.

Martian писал(а):

обычный диод никак ни с чем - кроме как с диодом, не сравнивается

Мне надо выяснить оценочные принципы подбора транзисторов на предмет падения напряжения на открытом канале. Допустим - по диоду это очевидно - один вольт, для мосфета указано сопротивление - из чего можно сделать некоторые выводы, а по IGBT совсем не известно. Вот, допустим, если я захочу синхронный выпрямитель имеет-ли это смысл в сравнении с диодом - как оценить?

[Martian]

IGBT имеет характеристику насыщения перехода коллектор-эммитер, как биполярный. Collector-to-Emitter Saturation Voltage. И есть график I , Collector-to-Emitter Current (A) по вертикали и V , Collector-to-Emitter Voltage (V) по горизонтали. То есть, в данном случае - это половинка биполярного транзистора.

[Alex-lab]

Levontay писал(а):

Если указана частотная харакреристика в дополнительных характеристиках IGBT, например: для IRG4PC40W это 60-150 kHz, для IRG4PF50 - 8-40 kHz. - то необходимо выбирать транзисторы по нижнему значению? - Рабочая частота должна быть ниже 60 или 8? Или есть технологии обхода "нижней границы"?

По сути тут нет жестких ограничений, но важно учитывать как быстро откроется/закроется транзистор относительно длительности его открытого состояния. Если он открывается/закрывается за 2 мкс, а весь полупериод 5, то у вас будет 3/5 максимальный коэффициент заполнения, что весьма не много и часто неудобно. Плюс необходимо выдержать все дед таймы если схема может испытывать сквозные токи.
В целом частота определяется как выше, плюс энергия конкретного переключения на рабочей частоте. Старый медленный транзистор может греться как печка просто из-за больших энергий переключения.

[Levontay]

Штош-эт получается:
При общей нагрузке в два киловатта (пусть с лишним), при напряжении питания 230В, и при силе тока в 10А:
Диод, при падении в 1 вольт, рассеит 10Вт.: и симистор - аналогично;
Мосфет, при сопротивлении открытого канала в 1Ом, сделает напряжение в 10В, и, помноженное на силу тока в 10А потерпит рассеивание мощности в 100Вт. - правильно?
IGBT, при 10А, и температуре 25`С, заимеет падение напряжения в 1,7В, и потерпит рассеивание в 17Вт - правильно?
Стало-быть - мосфет воопче проигрывает на чём свет стоит! Почему тогда его предпочитают простым диодам и строят синхронные выпрямители?

[mickbell]

(del.)

Последний раз редактировалось mickbell Сб янв 21, 2023 21:11:07, всего редактировалось 2 раз(а).

[vlasovzloy]

Мосфеты разные бывают. Ты чо собрался 6n60 в двухкиловаттник чтоле запихать? Для этого другие существуют. На ккм в 700 ваттные блоки питания например 25n60или 45n60 ито два в паралель ставят

[Martian]

всё бывает разное. а особенно - условия применения. чего не бывает - так это таких "расчетов", как у ТС

[Levontay]

vlasovzloy писал(а):

Ты чо собрался 6n60 в двухкиловаттник чтоле запихать?

- Нет, - только для текущего обсуждения. Именно - для сравнения падения на мосфете и на IGBT при прочих равных условиях.

vlasovzloy писал(а):

25n60

Это -
https://aliexpress.ru/item/100500459203 ... 9755141295
- оно?

Martian писал(а):

чего не бывает - так это таких "расчетов", как у ТС

О! - а вот здесь давайте поподробнее (я всё прошу - чтоб подтвердили или отказали мне в моих расчётах).

[musor]

ВВ мосфеты высокоомные ка правило 1ом или около при токе в 20а это 20вт тепла ибо открытый канал в прямом токе просторезистор
IGBT жто ка КЭ биполярника и сответсствено параметр такойже ка у них Collector-to-Emitter Saturation Voltage(напруга насыщения КЭ) параметр этот нелинен и в зависимости от типа мало зависит от тока а зависит в основном от технологии и плотности тока поэтому вполне может быть 0.5-2.5в даже при токах Ic _max в 40-60а
имено поэтому в высоковолтных инветтторах по СТАТТИЧЕСКИМ ПОТЕРЯМ ЭТИ ДЕЛАЛИ НА ПОРЯДОК ВЫИГРЫВАЮТ у мосфетоф на теже токи стока но вот с динамиткой все иначе потери на переключения там ввыше изза болших хвостоф тока при запирани изза расасыванием накопленого заряда не тока в затворе в виртуалной базе в резултате структура IGBT боле медленая и можетт работтать на боле низких часттотах если сварка на мосфетах работает на 60-160кгц то IGBT сварки 15-36кгц обычно стары IGBT ваше работали до 10к и в мостах и ПМ их без спец мер применять было сложноььт но шас их вытеснили боле быстрые способные работать до 150к правда жестко оговариваентся мертвое время -оно должно в 2-3 раза превышать хвост тока при запирании... вобшем случае менять 1 на другое НЕ ГЛЯДЯ НЕЛЗЯ
каи нелзя ставитьт БОЛЕ МЕДЛЕНЫЕ и дещевые IGBT вместо современых шустрых если разраб заложил ВЫСОКИЕ частоты комутации а вот старые медленые можно заменить боле быстрыми но это в здравом уме никто не делает по причине цены...

Добавлено after 7 minutes 14 seconds:
+1причина почему мосфет иногда нелзя заменить на IGBT это требовани к драйверу обеспечить размах+15 до-15в на гейтах (минкус нкжен обязателно для шустрого запирания иначе мост перегреттца и сгорит!) мосфеты же вполне сносно могут запираттся даже при 0 на затворе поэтому качать иркой 2101 айжибенок каэто любят делать с мосфет НЕЛЗЯ

[Alex-lab]

ВВ мосфеты высокоомные ка правило 1ом или около при токе в 20а это 20вт тепла

Не 20, а 400Вт!