Замена IGBT.

[zoog]

Здоровеньки булы.
Меняю в 3-фазном мосту STGW20NC60VD (30..60А, 600В, "advanced Power MESH™") на NGTG15N60S1G (15..30А, 600В, "Non−Punch Through (NPT) Trench") и что-то теряюсь в важных для сей перестановки параметрах.
В моём случае - частотник на 1..2кВт (точнее не узнать), на двигателе 3 фазы по 170В (потому что питание инвертора +310В), получаем ток 1й фазы 5,5Ап - то есть мощность и ток ключей нам в принципе не важны. Есть, конечно, зависимость вых. тока от частоты, но у современных транзисторов она почему-то не указывается, да и зависимость косвенная - при заданных суммарных потерях на корпус считается. Радиатор там 3000 кв.см + обдув, это к вопросу о мощности.
Как я понимаю, Uнас значения не имеет (оно у БТ/ИГБТ практически не изменяется в пределах одного класса), только потери переключения (у этих 2х примерно одинаковы) и Qg - чтоб драйверу не стало плохо; эти 2 параметра определяют дин. потери.
Замена в 2 раза слабее током и мощностью - но будет ли это иметь значение, если запас всё равно 3 раза, а теплоотвод идёт через резину?
Просто больше ничего подходящего по потерям и Qg не найти локально.
Ну и вопрос для общего развития: мосфеты в мощных инверторах не применяются по какой причине? По току и ОБР там всё примерно одинаково в пределах 650В.

[Yuri222]

частотник на 1..2кВт ... получаем ток 1й фазы 5,5Ап - то есть мощность и ток ключей нам в принципе не важны.

Что с током при старте движка... движок при старте нагружен ли...

Посмотрел даташиты - как будто сравнимые они по быстродействию (цифры по задержкам отличаются, и заметно, но и даны они при разных сопротивлениях в цепи затвора - 3,3 Ом и 22 Ом). имхо.

мосфеты в мощных инверторах не применяются по какой причине

я так думаю - сопротивление канала велико.

ЗЫ была тема по конденсаторам - есть ли смысл параллельно большому электролиту параллелить мелкий неэлектролит - обратите внимание на
Figure 17. Test circuit for inductive load switching в даташите более мощного транзистора - цепь питания.

[ForcePoint]

Ну и вопрос для общего развития: мосфеты в мощных инверторах не применяются по какой причине?

Недавно попадалось формулка примерно похожая на Rdson ~ BVdss^2,5. Чем выше напряжение - тем меньше преимущество над биполярными и, к указанным классам напряжения, преимущество становится отрицательным.

[zoog]

Что с током при старте движка... движок при старте нагружен ли...

А в частотниках разве макс. ток не при макс. мощности? И софт-старт встроенный.

я так думаю - сопротивление канала велико.

Отнюдь: при токе 5..10А у ИГБТ падение будут те же 1,5..2В, а у сравнимого по мощности мосфета на 90мОм - 0,45..0,9В.

Недавно попадалось формулка примерно похожая на Rdson ~ BVdss^2,5. Чем выше напряжение - тем меньше преимущество над биполярными и, к указанным классам напряжения, преимущество становится отрицательным.

Ну, глянул ряд irf520-840, там примерно прямая пропорциональность в среднем.
Далее, современные (10 лет) мосфеты примерно в том же корпусе, той же мощности имеют сравнивые статические потери.

[Yuri222]

у сравнимого по мощности мосфета на 90мОм - 0,45..0,9В.

Марку мосфета можете назвать?
Его цена по сравнению с IGBT со сравнимыми параметрами?
90 мОм у этого Мосфета - при какой температуре? подозреваю - при 25С. (у IGBT емнип напряжение падает с температурой)

глянул ряд irf520-840

Так IGBT выпускаются на гораздо бОльшие токи, а не на 8А?

Насколько помню, еще у IGBT есть в даташитах такой параметр - сколько времени он выдержит при КЗ в нагрузке (5 мксек, насколько помню, у многих/больщинства).

[zoog]

Марку мосфета можете назвать?

Например, FCB36N60N или всё подряд с цифрами 30..40N(M)60..65.
Часто и в ТО-220.

90 мОм у этого Мосфета - при какой температуре? подозреваю - при 25С. (у IGBT емнип напряжение падает с температурой)

У ПТ на макс. Т Rdson ухудшается в 2 раза - то есть токовая способность ухудшается в 1,4. А у ИГБТ - в 2 раза. 90мОм - это у транзистора в ТО-220, а перейдя к ТО-247 (как у сабжевых ИГБТ), можно получить 30..35мОм на макс. Т, это соответствует рабочему току в 30А.

Так IGBT выпускаются на гораздо бОльшие токи, а не на 8А

Зависимость эта у мосфетов примерно одинакова для всех поколений/мощностей афаик.

Насколько помню, еще у IGBT есть в даташитах такой параметр - сколько времени он выдержит при КЗ в нагрузке (5 мксек, насколько помню, у многих/больщинства).

Это означает прямоугольную ОБР на таких таймингах, но вот насколько это актуально в реальной жизни? Глянул ОБР мелкого мосфета и ИГБТ на 15..30А в ТО-247 - они примерно равные, расхождение раз в полтора (смотрел в паре точек).

[индюк]

А в частотниках разве макс. ток не при макс. мощности? И софт-старт встроенный.

кратковременная перегрузка обычно 200-300% на небольших частотниках.
инструкции от них почитай)))
поэтому и транзисторы такие мощные ставят

[индюк]

Отнюдь: при токе 5..10А у ИГБТ падение будут те же 1,5..2В, а у сравнимого по мощности мосфета на 90мОм - 0,45..0,9В.

у полевика чем больше ток тем больше падение. у биполяра оно почти не растет от тока.
читай выше что это дает)

ну да - щас есть полевики с каналом по 15 миллиом 650 вольт да на 250кгц к тому же с емкостью затвора 800 пик.
но к ним еще не привыкли видимо)))

[zoog]

у полевика чем больше ток тем больше падение. у биполяра оно почти не растет от тока.
читай выше что это дает)

Да, закон Ома на этом форуме многим знаком. И тем не менее на реальных рабочих токах, равных 1/3 от максимального - современные полевики имеют сравнимое или меньшее падение.

да на 250кгц

А с каких пор у мощных мосфетов нормируется частота?

но к ним еще не привыкли видимо)))

Да уж лет 10. Видимо, пока работает технология 80х - её не трогают.
+По выбору параметров что-нибудь можете добавить?

[bordodynov]

zoog,
а ещё появились каскодные транзисторы. Они состоят из высоковольтного полевого карбид-кремниевого JFET транзистора и низковольтного кремниевого МОП транзистора.
По сравнению с высоковольтным МОП транзистором они имеют меньшее сопротивление и меньшую входную ёмкость, а это позволяет работать на более высоких частотах.
UF3SC120009K4S, SiC MOSFETs 1200V/9mO,SICFET, G3,TO247-4 120 А.
импульсный 550 А и мощность 789 Вт.
UJ3C065030K3S w Typical on-resistance RDS(on),typ of 27мОм, 650V, 85 А, импульсный 230 А и мощность 441 Вт
Правда они дорогие.
Spice модели есть в Qspice.