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Un IGBT reale: STGE200NB60S

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In questa pagina viene descritto un IGBT reale. Il comportamento estremamente semplificato è stato descritto nella pagina IGBT. In questa pagina vengono approfonditi alcuni aspetti in riferimento ad un componente reale.

Innanzitutto occorre leggere i fogli tecnici del componente. Useremo come esempio un STGE200NB60S, definito dal produttore come N-channel 150A - 600V - ISOTOP Low drop PowerMESHTM IGBT

IGBT: Absolute maximum ratings

La prima tabella mostra i valori massimi assoluti, superati i quali il costruttore non garantisce più la sopravvivenza del componente. Sono evidenziati quelli che possono essere considerati i parametri fondamentali.

In genere è bene rimanere lontani da tutti i limiti presentati.

Funzionamento statico di un IGBT

Questa tabella mostra alcuni valori "consigliati", in condizioni statiche, cioè senza cambiamenti rapidi nel tempo

IGBT: caratteristiche dinamiche 

Questa tabella descrive le caratteristiche dell'IGBT durante la commutazione da acceso a spento e viceversa.

Osservazioni

IGBT: caratteristica di uscita

Questo grafico mostra cosa succede alla corrente di Collettore (IC) e alla tensione tra Collettore ed Emettitore (VCE) al variare della tensione tra Gate ed emettitore (VGE).

Sono evidenziate due aree:

La soa di un IGBT

L'ultimo grafico mostra l'area in cui il funzionamento dell'IGBT risulta "sicuro": è corretto il funzionamento solo se il punto individuato da IC e VDE cade all'interno dell'area colorata. Tale area è spesso indicata come SOA. In particolare quella indicata è relativa al solo spegnimento ed in pratica evidenzia l'assenza di latchup e secondo breakdown, i problemi più grossi degli IGBT più vecchi.

Si noti come tale area è regolare, fatto che si traduce nella relativa "facilità" di uso del componente e nell'intrinseca "robustezza".

ISOTOP:Resistenza termica

L'ultima tabella mostra la resistenza termica: per ogni watt dissipato dall'IGBT, la temperatura sale del valore indicato. La grandezza evidenziata è relativa all'uso di un dissipatore con resistenza termica nulla (ovviamente non realizzabile...). Per una spiegazione ed un approfondimento: Calcolare la temperatura di giunzione.

Si noti che tale valore è principalmente dovuto al contenitore (ISOTOP nell'esempio) e non all'IGBT in quanto tale.

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