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Qualification of IGBT's and SIRET for high frequency inverter application

Qualifikation von IGBT's und SIRET für Wechselrichter mit hoher Schaltfrequenz

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Contents

New power devices — IGBT's and a bipolar transistor with cellular structure are investigated for applications in fast switching PWM inverters. Device ratings are in the 1000 V/100 A range, inverter power reaches up to some ten kilovoltamperes, respectively. Subjects of the comparison are the gate drive requirements, conduction and switching losses, switching speed and overload capability. An automated test equipment for the integral measurement of power losses in function of the switching frequency is described. As a result IGBT's need simple gate drive circuits, but operating frequency at rated current is lower, than that of a bipolar junction transistor with cellular structure. However the base drive circuit of a cellular transistor is more complex.

Übersicht

Neue Leistungshalbleiter-Bauelemente, IGBT's und ein bipolarer Transistor mit Feinstruktur, werden für den Einsatz in schnell schaltenden PWM Wechselrichtern untersucht. Die Bauelement-Daten liegen im Bereich 1000 V/100 A. Entsprechend erreichen die Wechselrichter Leistungen von einigen zehn Kilovoltampere. Gegenstand des Vergleiches sind Ansteueraufwand, Durchlaß- und Schaltverluste, Schaltgeschwindigkeit und Überlastbarkeit. Beschrieben wird eine automatisierte Testeinrichtung für die integrale Messung von Schaltverlusten in Abhängigkeit von der Schaltfrequenz. Ein Ergebnis ist, daß IGBT's einfache Ansteuerschaltungen benötigen. Dagegen liegt ihre Betriebsfrequenz bei Nennstrom niedriger als bei einem bipolaren Junctiontrasistor mit Feinstruktur. Allerdings ist bei dem Feinstrukturtransistor die Ansteuerung aufwendiger.

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Authors and Affiliations

  1. Inst. f. Allgemeine Elektrotechnik, TU Berlin, Sekr. E2 Einsteinufer 19, W-1000, Berlin 10, Bundesrepublik Deutschland

    G. Bober &  K. Heumann

  2. Siemens AG, Stromrichterwerk, Erlangen, Bundesrepublik Deutschland

    G. Papp

Authors
  1. G. Bober
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  2. K. Heumann
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  3. G. Papp
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Bober, G., Heumann, K. & Papp, G. Qualification of IGBT's and SIRET for high frequency inverter application. Archiv f. Elektrotechnik 74, 3–14 (1990). https://doi.org/10.1007/BF01573226

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