Nový přístup k elektronickým součástkám Jan Vobecký katedra mikroelektroniky fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze

Návrh elektron. obvodu musí brát v úvahu změny parametrů součástek interakci mezi součástkami Rostoucí nároky na užitnou hodnotu polovodičových součástek vyžadují integraci návrhu součástky a návrhu obvodu Výrobce součástek Návrhář aplikací ©Jan Vobecký 2003  Aplikačně specifické součástky  Charakteristiky pro určený režim již od výrobce

Trendy výkonových součástek ©Jan Vobecký 2003

Trendy výkonových součástek NOVÉ PŘÍSTUPY Tato přednáška ©Jan Vobecký 2003

Dříve ©Jan Vobecký 2003

Nyní ©Jan Vobecký 2003

Nyní ©Jan Vobecký 2003

R U ©Jan Vobecký 2003

R U I ©Jan Vobecký 2003

R U I ©Jan Vobecký 2003

R U I ©Jan Vobecký 2003

R U I ©Jan Vobecký 2003

R U I ©Jan Vobecký 2003

Komutace diody ©Jan Vobecký 2003

Komutace diody IRRM ©Jan Vobecký 2003

Komutace diody Komutace diody ©Jan Vobecký 2003

Komutace diody Komutace diody ©Jan Vobecký 2003

©Jan Vobecký 2003 Komutace diody Komutace diody

Soft Recovery vs. Snappy Recovery IF = 100A IF = 100A ©Jan Vobecký 2003

Snappy Recovery (Switching) dI/dt  Napětí, proud (kV, kA) Čas (s) U = -L . dI/dt  ©Jan Vobecký 2003

Snappy vs. Soft Switching ©Jan Vobecký 2003

Plasma Engineering Emitter Engineering Lifetime Engineering Speciální návrh dotačního profilu Zanesení vhodného profilu rekombinačních center  změna doby života (Lifetime) EMITTER CONTROLLED ©Jan Vobecký 2003

Globální řízení doby života - ozařování elektrony Rekombinační centra nosiče SNAPPY!!! ©Jan Vobecký 2003

Lokální řízení doby života - ozařování H+, He++ protony nebo alfa částice nosiče Rekombinační centra SOFT SWITCHING! UF = 1.65V ! ©Jan Vobecký 2003

Statické parametry  zhoršení Sepnutý stav NEOZÁŘENO ©Jan Vobecký 2003

Low Reverse Recovery Charge Qrr OZÁŘENO NEOZÁŘENO Qrr ©Jan Vobecký 2003

Základní komutační režimy VR DUT L LS IF t1 VR DUT S 1 t L s I F R,  “Inductive” Switching IF ta tb IRR nIRR VRR VR t1 trr “Resistive” Switching VRR IRR IF trr ta tb t1 nIRR ©Jan Vobecký 2003

Clamped Inductive Switching VR IF t1 DUT L Cclamp S1 Dclamp Rcharge Ls 2500 Simulace @ 35A/cm2/s Tj = 125 °C VDC = 3.3 kV snubberless -2500 -5000 ©Jan Vobecký 2003

Clamps & Snubbers ©Jan Vobecký 2003 Current Snubber LS L Current Clamp Rcharge Dclamp t1 VR IF Cclamp Rsnubber Csnubber DUT Voltage Clamp Voltage Snubber ©Jan Vobecký 2003

Aplikační kategorie výkonových diod s rychlým zotavením I Inductive, Unclamped, C-Snubbered II Inductive, Unclamped, R-Snubbered III Resistive, Unclamped, Unsnubbered IV Inductive, Unclamped, RC-Snubbered V Inductive, Clamped, Unsnubbered VI Inductive, Unclamped, Unsnubbered Aplikačně specifické diody !!! ©Jan Vobecký 2003

Easy paralleling ? ©Jan Vobecký 2003

Paralelní řazení TK UF > 0  (T) TK UF < 0 -2 mV/K UBI (T) ©Jan Vobecký 2003

Paralelní řazení VĚTŠÍ SPOLEHLIVOST PŘI PŘETÍŽENÍ !!! ©Jan Vobecký 2003

Paralelní řazení TK UF < 0 TK UF < 0 ©Jan Vobecký 2003

Závěr ©Jan Vobecký 2003