Interruttori elettronici di potenza. Interruttori elettronici di potenza. Power BJT: Interruttori elettronici di potenza

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1 nerruor eleronc d poenza nerruor eleronc d poenza Power BJT: US 5 V, S, SW µ s max max 2 nerruor eleronc d poenza nerruor eleronc d poenza Power BJT: Power MOS: US 5 V, S, SW µ s max max US 5 V, S 5, SW ns max max pplcazon lmae (s preferscono nerruor comanda n ensone) 3 4 nerruor eleronc d poenza nerruor eleronc d poenza Power MOS: US 5 V, S 5, SW ns max max BT: US > kv, S > k, SW µ s max max pplcazon d poenza medopccola (< kw) 5 6

2 nerruor eleronc d poenza nerruor eleronc d poenza BT: BT: US > kv, S > k, SW µ s max max US > kv, S > k, SW µ s max max ualmene usao per applcazon d poenza medogrande (< 2 kw) ualmene usao per applcazon d poenza medogrande (< 2 kw) n fuuro usao anche per applcazon d poenza grande (MW) 7 8 nerruor eleronc d poenza araersche sache onduzone: S on nerruor eleronc d poenza araersche sache onduzone: S on S 9 nerruor eleronc d poenza araersche sache onduzone: S on nerruor eleronc d poenza araersche sache onduzone: S on S U S on S U S on U S on 3 V U S on 3 V P on > 2

3 nerruor eleronc d poenza araersche sache nerdzone: S off nerruor eleronc d poenza araersche sache nerdzone: S off S S S off n m S off 3 4 nerruor eleronc d poenza araersche sache nerdzone: S off nerruor eleronc d poenza araersche dnamche S S off n m S off P off 5 6 nerruor eleronc d poenza araersche dnamche ommuazone n accensone: nerruor eleronc d poenza araersche dnamche ommuazone n accensone: on on S Durane la commuazone, l nerruore eleronco è un generaore d correne a rampa crescene 7 8

4 nerruor eleronc d poenza araersche dnamche ommuazone n accensone: nerruor eleronc d poenza araersche dnamche ommuazone n accensone: S S on S S on on on S SW on U S u off S S U S on SW on U S off e sono mpos dal crcuo eserno Son 9 2 S U off S SW on nerruor eleronc S on U S on ommuazone n accensone: nerga dsspaa n ogn commuazone SWon WSW = us S d on US off Son = SW 2 on S U off S SW on nerruor eleronc S on U S on ommuazone n accensone: nerga dsspaa n ogn commuazone PSW = fs WSW on on 2 22 nerruor eleronc d poenza araersche dnamche nerruor eleronc d poenza araersche dnamche ommuazone n spegnmeno: off 23 24

5 nerruor eleronc d poenza araersche dnamche ommuazone n spegnmeno: nerruor eleronc d poenza araersche dnamche ommuazone n spegnmeno: off S Durane la commuazone, l nerruore eleronco è un generaore d correne a rampa decrescene off S S on SW off S off nerruor eleronc d poenza araersche dnamche ommuazone n spegnmeno: S S on U S on SW off U S off e sono mpos dal crcuo eserno Son S U S off S on U S on SW off S nerruor eleronc U S off ommuazone n spegnmeno: nerga dsspaa n ogn commuazone SWoff WSW = us S d off USoff on = S 2 SW off nerruor eleronc nerruor eleronc S on U S on S U S off ommuazone n spegnmeno: nerga dsspaa n ogn commuazone PSW = fs WSW off off Le perde d commuazone sono crca proporzonal ad Son, U Soff ed f S Le perde d conduzone sono crca proporzonal ad Son (ed ndpenden da f S ) Le perde d nerdzone sono rascurabl SW off 29 3

6 nerruor eleronc nerruor eleronc Perde complesse: Perde complesse: Pd = Pon Poff PSW PSW on off Pd = Pon Poff PSW PSW on off P d P on P SW f S 3 32 nerruore deale nerruore deale Dal puno d sa dell anals de crcu a commuazone, le nondealà degl nerruor eleronc sono scarsamene nfluen nerruore deale Dal puno d sa dell anals de crcu a commuazone, le nondealà degl nerruor eleronc sono scarsamene nfluen nerruore deale Dal puno d sa dell anals de crcu a commuazone, le nondealà degl nerruor eleronc sono scarsamene nfluen emp d commuazone degl nerruor sono nfa molo pù pccol de emp con cu eolono le grandezze del crcuo emp d commuazone degl nerruor sono nfa molo pù pccol de emp con cu eolono le grandezze del crcuo Le cadue d ensone n conduzone sono solamene rascurabl rspeo alle enson n goco nel crcuo 35 36

7 nerruore deale Dal puno d sa dell anals de crcu a commuazone, le nondealà degl nerruor eleronc sono scarsamene nfluen nerruore deale Dal puno d sa dell anals de crcu a commuazone, le nondealà degl nerruor eleronc sono scarsamene nfluen crcu engono dunque analzza, n prma approssmazone, assumendo nerruor deal crcu engono dunque analzza, n prma approssmazone, assumendo nerruor deal l effe delle nondealà (n parcolare le perde) engono alua n seconda approssmazone nerruore eleronco deale araersche sache nerruore eleronco deale araersche sache S onduzone: S on = 39 4 nerruore eleronco deale araersche sache nerruore eleronco deale araersche sache S onduzone: S on = nerdzone: S S off S = S onduzone: S on = P on = S = nerdzone: S off S = P off = S = S n ambo mod d funzonameno l nerruore non dsspa poenza 4 42

8 nerruore eleronco deale araersche dnamche nerruore eleronco deale araersche dnamche ommuazone n accensone: S nerruore eleronco deale araersche dnamche ommuazone n accensone: nerruore eleronco deale araersche dnamche ommuazone n accensone: S S SW on = Son S S Son SW on = SW on WSW = us S d on = nerruore eleronco deale araersche dnamche ommuazone n spegnmeno: nerruore eleronco deale araersche dnamche ommuazone n spegnmeno: S S Son S SW off = 47 48

9 nerruore eleronco deale araersche dnamche ommuazone n spegnmeno: nerruor eleronc deal S Son S SW off = adua d ensone n conduzone nulla orrene n nerdzone nulla Temp d commuazone null WSW = us S d = off SW off Nessuna poenza dsspaa Famgle d nerruor nerruore deale Smbolo e caraersca saca comando chuso apero 5 52 Dodo deale nerruore deale a conduzone nersa Smbolo e caraersca saca Smbolo e caraersca saca comando chuso apero chuso apero 53 54

10 nerruore deale a blocco nerso Smbolo e caraersca saca comando chuso apero chuso apero.3 nerruor real a semconduore nerruor real a semconduore nerruor real a semconduore dspos a d commuazone a semconduore, usa come nerruor, s dscosano dal comporameno dell nerruore deale per mol aspe ders. Perde d conduzone Perde d dspersone Perde d commuazone n commuazone: ensone e la correne non passano sananeamene da zero al massmo o ceersa, ma mpegano emp fn ( emp d commuazone ). La poenza meda dsspaa nelle commuazon non è d solo rascurable. ssa cosusce l prncpale faore che lma la frequenza d operazone degl nerruor real nerruor real a semconduore dspos a semconduore pù usa n leronca d poenza Dod d poenza e Dod Schoky, MOSFT d poenza, Transsor Bpolar (soprauo Darlngon), BT, SR, TO, TR. Dfferenza prncpal: elocà d commuazone Massme enson, corren e poenze dsspabl.4 araersche sache de dspos real MOSFT pccole poenze ed eleae frequenze SR, TO ale poenze e basse frequenze 59 6

11 Ressenza e ressenza dfferenzale Ressenza e ressenza dfferenzale d un dodo 6 aan (R) aan (r) P R= r= d d Ressenza e ressenza dfferenzale araersche lnear d ressenze ohmche R=r R'=r' R"=r" R= = r= d =cosane d 62 araersche sache de dspos real araersche d BJT per ders alor della correne d base B araersche sache de dspos real araersche d MOSFT per ders alor della ensone ae/source V S aan (R) aan (r) aan (R) aan (r) P B P V S V S2 B2 V S3 B3 B4 63 V S5 V S4 64 ommuazon de dspos real rcuo d proa con carco resso.5 ommuazon de dspos real 65 comando Dsposo reale a semconduore 66 R L

12 p = p ommuazon de dspos real ommuazon con carco resso swon V on p = W on W cond ON swoff Woff 67 p L p max= L/4 ommuazon de dspos real Sa e percors d commuazone con carco resso L =/R L ON V ON swoff swon 68 ommuazon e perde de dspos real rcuo d proa con carco nduo ommuazon de dspos real rcuo d proa con carco d po nduo con generaore deale d correne D Dodo deale comando S L Dsposo reale a semconduore 69 L L D Dodo deale comando S Dsposo reale a semconduore eneraore L deale d correne 7 ommuazon de dspos real ommuazon con carco d po nduo V on r f r f L ommuazon de dspos real Sa e percors d commuazone con carco d po nduo L =/R L ON swon swon swoff swoff p = p W on p = W cond ON W off 7 p p max= L V ON 72

13 ommuazon e perde de dspos real Sa e percors d commuazone con carco resso con cure a poenza cosane.6 SO L =/R L ON 3 W 2 swon swoff 34 D 3 7 W 8 73 oordnae lnear V ON 74 ommuazon e perde de dspos real Sa e percors d commuazone con carco d po nduo e cure a poenza cosane SO Sa e percors d commuazone con carco resso e cure a poenza cosane L =/R L ON swon 3 W swoff L =/R L ON D 3 W oordnae lnear D 8 7 W 3 V ON oordnae logarmche 76 7 W Sa e percors d commuazone con carco d po nduo e cure a poenza cosane oordnae logarmche L =/R L SO o T =25 R hj max ON o T J =5 MX. =.67 K/W SNL PULS 3 W Vmax 77 7 W µs ms ms ms D SO Lm de dspos a semconduore: poenza dsspaa enson e corren sananee massme Breakdown secondaro Rappresenazone sul pano de lm: rea d Operazone Scura ndcaa n nglese con SO, Safe Operang rea 78

14 Fg Sa e percors d commuazone carco nduo SO con Breakdown Secondaro max SO L =/R L ON D µ s 5 µs.ms.7 SNUBBR Thermal lmaon Second Breakdown o T =25 SNL PULS Vmax 79.5ms ms 2ms 5ms D Scop: rdurre le perde nel dsposo lmareleelocà d arazone delle enson e/o corren 8 Snubber RDodo rcuo d proa con carco d po nduo con snubber d spegnmeno (urnoff) RDodo comando S Dsposo reale a semconduore arco d po nduo Snubber d spegnmeno RDodo 8 p = Snubber RDodo ommuazon con carco d po nduo con snubber d spegnmeno RDodo p swon V on r f r p = W on W cond f swoff W off ON poenza dsspaa e d/d allo spegnmeno rdoe ma aumeno della correne all accensone 82 p L p max Snubber RDodo ommuazon con carco d po nduo con snubber d spegnmeno RDodo Snubber RDodo ommuazon con carco d po nduo con snubber d spegnmeno RDodo max L =/R L ON swon L =/R L ON µs 3 W 7 W ms swoff V ON 83 ms ms D Vmax 84

15 Snubber RDodo e RLDodo ommuazon con carco d po nduo con snubber d spegnmeno RDodo e d accensone RL Dodo che lma la elocà d cresca della correne del dsposo all accensone. arco d po nduo comando S Dsposo reale a semconduore Snubber d accensone LRDodo Snubber d spegnmeno RDodo 85 Snubber RDodo e RLDodo ommuazon con carco d po nduo con snubber d spegnmeno RDodo e d accensone RLDodo p = p f r swon W on V on p = W cond ON swoff 86 r f W off L p p max Snubber RDodo e RLDodo ommuazon con carco d po nduo con snubber d spegnmeno RDodo e d accensone RLDodo Snubber RDodo e RLDodo ommuazon con carco d po nduo con snubber d spegnmeno RDodo e d accensone RLDodo max L =/R L ON swon L =/R L ON 7 W µs ms 3 W swoff V ON 87 ms ms D Vmax 88 Snubber Vanagg: rduzone delle dsspazon per eare sa percolos durane le commuazon. Sanagg: rchedono noeol complcazon crcual che comporano aggra d cos e, n mol cas, rduzon d affdablà. Tendenza auale: earne l mpego, anche perchè s sono au noeol mgloramen nelle presazon (soprauo la elocà) de dspos Smalmeno del calore, Ressenze ed mpedenze ermche 9

16 Smalmeno del calore Dsposo d poenza monao su dsspaore Smalmeno del calore Trasmssone del calore ne dspos d poenza 2 Saldaura e srao d dlaazone onao S P DM unzone J 3 Pare meallca dell'nolucro (u, l,...) 4 Dsspaore S 9 92 Smalmeno del calore Per ogn passaggo s ha un salo d emperaura che, n prma approssmazone, s può consderare proporzonale al flusso d calore rasmesso. Smalmeno del calore Ree elerca equalene della rasmssone del calore alor med l faore d proporzonalà salo d emperaura/flusso d calore è deo ressenza ermca. La quanà d calore è msuraa n calore oanche, essendo una energa, n Joule (al=485j).l flusso d calore è msurao n al/s oppure n Joule/secondo, coè n Wa. La ressenza ermca s msura qund n o s/al oppure n o /W. Poenza meda dsspaa P DV unzone J TJ nolucro Dsspaore S mbene R T R T R hj hs S T hs TJ = T P ( RhJ RhS RhS) Smalmeno del calore Rsposa ermca ransora ad un gradno d poenza dsspaa apacà ermche La arazone d emperaura del maerale assorbe una cera quanà d calore. P DM p S ha coè una cera apacà ermca del maerale, la cu azone può essere rappresenaa aggungendo al crcuo equalene elerco d delle capacà equalen h, T Jlm T Jmax T J T 95 n ogn nodo, alor d al capacà dpendono dal olume d maerale, e qund dalla sua massa, a cu l nodo corrsponde, e dal alore del calore specfco del maerale sesso. 96

17 apacà ermche apacà ermche Poenza massma dsspaa P DM Ree elerca equalene ransora della rasmssone del calore alor massm unzone J TJ h R hj nolucro Dsspaore S mbene h2 T S hs Z h mpedenza ermca ransora 97 T R h3 R hs h4 TJmax = T PDM Zh( p) T Poenza massma dsspaa P DM Ree elerca equalene ransora rfera all nolucro alor massm unzone J TJ h R hj nolucro Dsspaore S mbene h2 T S hs 98 T R = h3 h R hs h4 T Smalmeno del calore Smalmeno del calore Rsposa ermca ad una sere perodca d mpuls d poenza dsspaa ndameno pco d mpedenze ermche Z hj per ders alor del duycycle d Valor normalzza alla ressenza ermca R hj. P DM 5. T Jlm p r P Dmeda Z hj /R hj.2. d= T Jmax T T J T Jmeda.5.2. d = p duraa dell' mpulso (second) 99 Dod d poenza Dod d poenza al slco a gunzone pn Valor pc d V KN.7.2 V,.4 Dod d poenza e dod Schoky Valor d ressenze al da manenere le cadue alla correne nomnale a 2.2 V. orren nomnal da poch fno a 2. orrene nersa d fuga R molo pccola rspeo alla correne nomnale FN ( FN / R maggore d 2 4). 2

18 Dod d poenza Se la ensone nersa supera un alore lme BV K (ensone d Breakdown ), s ha la scarca a alanga e la correne nersa aumena bruscamene. alor d BV K arano molo da un dsposo all alro e possono andare da poche decne d Vol fno a 2 V. nodo BV K Dod d poenza Smbolo e caraersca saca aodo K R Ressenza ohmca lcun dod (a alanga conrollaa ) sono cosru n modo da poer sopporare, enro da lm d correne, ensone e d duraa, le condzon d breakdown. 3 Breakdown a alanga V KN 4 Dod d poenza Schoky Dod d poenza: ommuazon adua n conduzone drea rdoa rspeo a dod a gunzone pn. V KN è pcamene d.3.4 V perde d conduzone molo rdoe. Temp d commuazone molo rdo rspeo a corrsponden dod al slco d poenza a gunzone pn. Per conro, la massma ensone nersa d breakdown BV K è mnore. lm massm reperbl non superano 2 V. rcuo d proa per le forme d onda e per emp d commuazone V R K Dodo n proa Dodo deale L T 5 6 Dod d poenza: ommuazon ommuazon R d F /d V R Fr V Fp Fd L V on S = d R /d rr Rf rd r Q rr = rr rr /2 r rr rd V rr R V R.25 rr 7 Dod d poenza: Specfche Per un dodo d poenza, come per gl alr dspos, l cosruore specfca re p d da: lm massm assolu ( absolue maxmum rangs ) alor che non deono essere supera per non danneggare l componene. caraersche ( characerscs ) che comprendono sa alor mnm e/o massm, n ben precse condzon d funzonameno e d emperaura, che s garansce non engano supera, sa alor pc. cure pche ( ypcal performance cures ) che mosrano l nfluenza delle arazon delle condzon d funzonameno su ar paramer del dsposo. 8

19 Dod d poenza: Lm Massm Dod d poenza: Lm Massm Per un dodo d poenza, un esempo d specfcazone de lm massm assolu può essere: bsolue maxmum rangs, T =25 (unless oherwse specfed) Peak repee reerse olage V RRM V Workng peak reerse olage V RWM V D blockng olage V R V erage recfed forward curren F(V) 3 (T =7 ) Repee peak surge curren FSM 6 (square wae, 2 khz) Nonrepee peak surge curren FNRSM 3 (halfwaae, phase, 6 hz) Maxmum power dsspaon P D 25 W alanche energy VL 2 mj Operang and sorage emperaure T ST, T J 65 o 25 9 Dod d poenza: araersche sempo d specfcazone: caraersche garane V F a F =3, T =25 Max.8 V V F a F =3, T =5 Max.6 V R a V R =8 V, T =25 Max 5 µ R a V R =8 V, T =5 Max m rr a F =, d F /d = /µs Max ns R θj Max.2 /W MP D PPLZON D DSPOSTV D POTNZ alor ndca: rr a F =3, d F /d = /µs Typ 5 ns r a F =3, d F /d = /µs Typ 9 ns rd a F =3, d F /d = /µs Typ 45 ns 2 STTOR D PPLZON LTTRON D POTNZ STTOR D PPLZON LTTRON D POTNZ M Poraa n correne [] onrollo moor Telecom uomoe UPS Roboca Monor Lamp. ballas Trazone elerca Tensone d Breakdown [V] 3 Poenza [V*] K K Traz. eler. uo moe UPS K onr. moor Mon Telecom or Lamp. ballas K Frequenza [Hz] M 4

20 PROSSO D FBBRZON BPOLR D POTNZ Subsrao N TNOLO PLNR X ~ 6 µm N N ρ ~ mω cm 5 6 resca epassale sra N e N Ossdazone nzale Bassa Tensone ~ V X ~ 5 µm N N ρ ~ 5 Ω cm N la Tensone ~ V N X ~ 8 µm N ρ ~ 8 Ω cm N N N SO 2 X ossdo ~ µm 7 8 Foolografa Formazone anello d bordo N N Phooress Mascheraura e aacco P N N mpano onco P (boro o allumno) dffusone n ambene ossdane N N 9 2

21 Formazone base Formazone emeore P P N P fooecnca base P P N N fooecnca emeore N mpano onco P N mpano onco N N x j ~ µm s ~ 8 a/cm 3 N x j ~ 5 µm s ~ 2 a/cm ona e meallzzazone Rduzone spessore e meallzzazone rero ls P P N N P P N N N X meal ~ 3 µm N X ~ 4 µm N N meal TNu Transsor Bpolar (BJT) d poenza Smbol.5 Transsor Bpolar (connessone Darlngon) B Base olleore meore B Base olleore meore BJT npn BJT pnp 25 26

22 Transsor Bpolar npn d poenza n connessone Darlngon Smbolo olleore BJT d poenza: araersche sache araersche sache (, V ) param. B Saurazone Breakdown secondaro B Base T D 2 B crescene Breakdown prmaro D T 2 meore O B Regone aa BV SUS B < B = BV O BV BO V BJT d poenza: araersche sache araersche sache (, V ) param. B Dagramma espanso nella zona d saurazone BJT d poenza: araersche sache uadagno d correne β= / B n zona aa Saurazone "fore" ("hard") Quas saurazone Breakdown secondaro aan( / B ) B B crescene / B β ~ = /R D B Regone aa O V 29 3 BJT d poenza: ommuazon rcuo d proa per le forme d onda e per emp d commuazone BJT d poenza: ommuazon ommuazon B on B VB on B B Dodo deale L B B off VB off BB R B B r f r f don swon sa swoff L V sa 3 32

23 BJT d poenza: Lm Massm ssolu Per un BJT d poenza, un esempo d specfcazone de lm massm assolu può essere: bsolue maxmum rangs (T =25 ) ollecoremer olage V O 45 V ollecoremer olage (V B =2.5 V) V X 7 V merbase olage V BO 7 V ollecor curren 3 ollecor curren ( p 5ms) M 6 Base curren B 8 Base curren ( p 5ms) BM 3 BJT d poenza: Lm Massm ssolu Power dsspaon P o 5 W Juncon emperaure T j 65,5 W nsulaon olage (= mn) V ns 25 V RMS Screw orque (mounng ermnals) 5 kg cm Junconcase hermal ressance R h (jc).83 /W BJT d poenza: araersche Per un BJT d poenza, un esempo d specfcazone delle caraersche garane e pche può essere: HRTRSTS BV O j =25, B =, =.2, L=25 mh Mn 45 V BV BO j =25, =, = m Mn 7 V Max 3 V j =25, V = V X, V B =2.5 V Max.4 m j =25, V = V X, V B =2.5 V Max 4 m 35 BJT d poenza: araersche j =25, V = V X, R B =5 Ω Max m j =25, V = V X, R B =5 Ω Max 8 m j =25, =, V B =5 V Max 2 m ON HRTRSTS V j =25, =2, B =4, pulsed p <3µs d<2% Max V j =25, =3, B =8, pulsed p <3µs d<2% Max V B j =25, =2, B =4, pulsed p <3µs d<2% Max.5 V 3.5 V.6 V 36 BJT d poenza: araersche DYNM HRTRSTS f j =25, f= MHz, =, V = V Typ 5 MHz j =25, f= MHz, V = V Typ 5 pf SWTHN HRTRSTS Swchng mes on resse load j =25, V =5 V, =2, B = B2 =4 Typ.55 µs Max µs j =25, V =5 V, =2, B = B2 =4 Typ.5 µs Max 3 µs 37 BJT d poenza: araersche j =25, V =5 V, =2, B = B2 =4 Typ.3 µs Max.8 µs Swchng mes on nduce load j =25, V =3 V, V BB =5 V, =2, Bend =4, L B =.5µΗ Typ 3.5 µs j =, V =3 V, V BB =5 V, =2, Bend =4, L B =.5µΗ Max 5 µs j =25, V =3 V, V BB =5 V, =2, Bend =4, L B =.5µΗ Typ.8 µs j =, V =3 V, V BB =5 V, =2, Bend =4, L B =.5µΗ Max.4 µs 38

24 Sruura del PMOS.6 MOSFT d poenza Polyslco Ossdo d ae Meal Delerco N N P P N 39 4 Sruura 3D del PMOS W c N P P N L c N N N P P N 4 42 Smulazone 2D d una cella PMOS MOSFT d poenza Smbol Dran D Dran D µm ae S Source ae S Source MOSFT a canale n MOSFT a canale p 4 7 a/cm

25 MOSFT d poenza Smbol col dodo negrale messo n edenza Dran D Dran D MOSFT d poenza: araersche sache D araersche sache ( D, V DS ) param. V S Regone ohmca Regone aa ae S Source ae S Source V S crescene V S nerdzone V S < V S h MOSFT a canale n MOSFT a canale p DSS BV DSS V DS MOSFT d poenza: araersche sache MOSFT d poenza: pplcazon araersca d rasfermeno ( D, V S ) n regone aa D DSS effea V S h lnearzzaa V S araersche de MOSFT d poenza, usa come nerruor a conduzone nersa: Ploaggo molo semplce; nrnsecamene pù eloc degl alr dspos d poenza ma un pò pù cosos e pù sensbl alle soraenson. adue n conduzone maggor, spece con dspos per ale enson. Lm d corren e enson da poch mpere fno a da poche decne d Vol fno a crca 5 V MOSFT d poenza: ommuazon rcuo d proa per le forme d onda e per emp d commuazone MOSFT d poenza: ommuazon apacà qualen Dran D Dodo deale R D S L ae D S S Source MOSFT a canale n DS 49 5

26 MOSFT d poenza: ommuazon ommuazon MOSFT d poenza: Specfche S ( ) L S h don r S f swon S swoff r f nche per MOSFT d poenza s specfcano re p d da: lm massm assolu (absolue maxmum rangs), caraersche (characerscs), cure pche (ypcal performance cures) (s edano le defnzon dae raando de dod d poenza). DS doff DS D L D V DS on D 5 52 MOSFT d poenza: Lm Massm MOSFT d poenza: Lm Massm Per un MOSFT d poenza, un esempo d specfcazone de lm massm assolu può essere: bsolue maxmum rangs onnuous Dran urren (V S = V, T =25 ) D 6 onnuous Dran urren (V S = V, T = ) D Pulsed Dran urren (repee rang) () DM 64 Power Dsspaon (T =25 ) P D25 28 W Lnear Derang Facor DF 2.2 W / ae o Source Volage V S ± 2 V Sngle Pulse alanche nergy(2) S mj alanche urren () R 6 Repee alanche nergy () R 28 mj Peak Dode Recoery d/d (3) d/d 3. V/ns Operang Juncon and Sorage Temperaure Range T J, T ST 55/5 Solderng Temperaure (for s,.6 mm from case) 3 Mounng Torque (632 or M3 screw). Nm MOSFT d poenza: araersche Per un MOSFT d poenza, un esempo d specfcazone delle caraersche garane e pche può essere: Thermal ressance R θj Juncon o ase Max.45 /W R θs ase o Snk, Fla, reased Surface Typ.24 /W R θj Juncon o mben Max 4 /W lecrcal T =25 (unless oherwse specfed) BV V S =V, D =25 µ Mn. 6 V 55 MOSFT d poenza: araersche BV DSS / Τ T J =25, D = m Typ.83 V/ R V S = V, D =9.6 (4) Max.4 Ω V V DS =V S, D =25 µ Mn/Max 2/4 V g fs (Forward V DS =5 V, D =9.6 (4) Mn 3 S V DS =6 V, V S = V Max µ V DS =48 V, V S = V, T J =25 Max 5 µ SS ae o Source Forward V S =2 V Max n SS ae o Source Reerse V S = 2 V Max n 56

27 MOSFT d poenza: araersche MOSFT d poenza: araersche D =6, V DS =36 V, V S = V Max 2 n Q as aboe Max 26 n Q as aboe Max n =3 V, D =6, R =4.5 Ω, R D =8 Ω Typ 9 ns as aboe Typ 54 ns as aboe Typ ns as aboe Typ 56 ns L D Typ 5 nh L S Typ 3 nh V S = V, V DS =25 V, f= MHz Typ 39 pf as aboe Typ 44 pf as aboe Typ 98 pf SourceDran (Body Dode) Rangs and haracerscs S onnuous Source urren Max 6 SM Pulsed Source urren Max 64 V SD Dode Forward V S = V, S =6, T J =25 Max.8 V MOSFT d poenza: araersche rr Reerse Recoery S =6, T J =25, d/d= /µs Max 92 ns Typ 6 ns Q rr Reerse Recoery as aboe Max 9.9 µ Typ 6.6 µ on Forward TurnOn Tme: nrnsc urnon me s neglgble, urn on s domnaed by L S L D.7 BT 59 6 Sruura PMOS Sruura BT S D S D P P N N N N S P S D 6 D 62

28 Flusso de poraor sao ON V > V T V > β PNP = = B mos mos B = mos N P mos B β PNP = = B = mos mos L BT é un dsposo a conduzone msa Le caraersche d usca sono deermnae dal guadagno del PNP (bassa ressenza d usca alle ale enson) = mos (β PNP ) Le caraersche d ngresso sono analoghe a quelle de MOS d poenza (ploaggo n ensone) BT (nsulaed ae Bpolar Transsor) Smbol BT (nsulaed ae Bpolar Transsor) Sruura nerna equalene ae olleore meore ae olleore meore ae MOSFT anale n BJT npn olleore BJT pnp Smbol alerna d BT a canale n meore 67 68

29 BT araersche sache (, V ) param. V BT araersca d rasfermeno ( D, V S ) n regone aa V crescene V nerdzone effea lnearzzaa V < V h BV R S BV S V S V h V 69 7 BT rcuo d proa per le forme d onda e per emp d commuazone V M BT ommuazon Dodo deale R L ( ) L h V m don r f swon r doff swoff f L al V on 7 72 BT: Specfche nche per gl BT s specfcano re p d da: lm massm assolu (absolue maxmum rangs), caraersche (characerscs), cure pche (ypcal performance cures) (s edano le defnzon dae raando de dod d poenza). 73 BT: Lm Massm Per un BT con dodo n anparallelo conenuo nello sesso nolucro, un esempo d specfcazone de lm massm assolu può essere: bsolue maxmum rangs ollecoremer olage (gae shored) (V = V, T J =25 o 5 ) V S V ollecorgae olage (R = MΩ, T J =25 o 5 ) V R V aeemer olage (collecor shored) connuous (V = V) V S ±2 V aeemer olage (collecor shored) ransen (V = V) V S ±3 V 74

30 BT: Lm Massm Per un BT con dodo n anparallelo conenuo nello sesso nolucro, un esempo d specfcazone de lm massm assolu può essere: BT: Lm Massm onnuous Dran urren bsolue maxmum rangs ollecoremer olage (gae shored) (V = V, T J =25 o 5 ) V S V ollecorgae olage (R = MΩ, T J =25 o 5 ) V R V aeemer olage (collecor shored) connuous (V = V) V S ±2 V aeemer olage (collecor shored) ransen (V = V) V S ±3 V 75 (V S = V, T =25 ) D 6 onnuous Dran urren (V S = V, T = ) D Pulsed Dran urren (repee rang) () DM SR (Slcon onrolled Recfer) Smbol.8 SR ae nodo K aodo ae nodo K aodo Smbol alerna dell'sr SR (Slcon onrolled Recfer) SR (Slcon onrolled Recfer) Schema nerno equalene derao dalla sruura a quaro sra pnpn araersche sache (, V K ) param. nodo nodo nodo ae p n p n K aodo BJT npn ae n p n p K aodo n p BJT pnp ae BJT pnp BJT npn K aodo BV RO H > 2 = BV FO V K 79 8

31 SR (Slcon onrolled Recfer) rcuo d proa per llusrare l nnesco ed l comporameno bsable K R L K SR (Slcon onrolled Recfer) Pun d equlbro con = on = sono due pun (P e P 3 ) d equlbro sable ed uno (P 2 )d equlbro nsable BV RO H /R L P > qulbro sable qulbro nsable 2 P 2 = P 3 BV FO V K 8 82 SR (Slcon onrolled Recfer) ondzone d nerdzone P 3 ( = ) SR (Slcon onrolled Recfer) nnesco (con = > ) l puno P 3 corrsponde alla NTRDZON (ala ensone V K e pccola correne ) /R L > nerdzone (equlbro sable) Per causare l NNSO dell SR s manda n gae una adeguaa correne > (ad es. ) /R L P nnesco (equlbro sable con = >) > H 2 = H 2 = BV RO P 3 BV FO V K BV RO BV FO V K SR (Slcon onrolled Recfer) nnesco (con = > ) SR (Slcon onrolled Recfer) ondzone d conduzone P ( = ) n al condzon, l unco puno d equlbro possble è P /R L P nnesco (equlbro sable con = >) H > 2 = L SR rmane n ONDUZON, n P (ala correne e pccola ensone V K ) anche quando s orna a = /R L P onduzone (equlbro sable con = ) H > 2 = BV RO BV FO V K BV RO BV FO V K 85 86

32 SR (Slcon onrolled Recfer) SR (Slcon onrolled Recfer) Schema nerno equalene d prncpo corrspondene alla sruura dsrbua dell SR rcuo d proa per le forme d onda e per emp d commuazone nodo Dodo deale ae BJT pnp R p BJT npn R n R p K aodo R n 87 L L d K K 88 SR (Slcon onrolled Recfer) ommuazon, d F /d d R /d don Fr ps L Rf Q rr =rr rr /2.25 rr r rd rr.9 TO K, rr d F /d K V on V F K K V R V R K V rr K off 89 9 TO (ae Turn Off hyrsor) Smbolo TO (ae Turn Off hyrsor) araersche sache (, V K ) param. nodo > 3 < ae K aodo H BV RO 2 = BV FO V K 9 92

33 TO (ae Turn Off hyrsor) Pun d equlbro con = TO (ae Turn Off hyrsor) ondzone d conduzone P ( = ) ome per l SR, con = sono due pun (P e P 3 ) d equlbro sable ed uno (P 2 )d equlbro nsable /R L P > 2 = 3 < qulbro sable qulbro nsable Se l TO è n ONDUZON, nel puno d equlbro sable P con =... /R L P onduzone (equlbro sable con = ) 3 < > 2 = H H BV RO P 2 P3 BV FO V K BV RO BV FO V K TO (ae Turn Off hyrsor) Spegnmeno medane comando = 3 < TO (ae Turn Off hyrsor) ondzone d nerdzone P 3 ( = ) porando ad un alore negao = 3 <, l unco puno possble d funzonameno è P 4 (nerdzone) /R L > 2 = 3 < nerdzone (equlbro sable) Quando s orna ad =, l TO rmane NTRDTTO nel puno d equlbro sable P 3 /R L > 2 = 3 < nerdzone (equlbro sable) H H BV RO P 4 BV FO V K BV RO P 3 BV FO V K TO (ae Turn Off hyrsor) Schema nerno equalene d prncpo corrspondene alla sruura dsrbua del TO nodo TO (ae Turn Off hyrsor) rcuo d proa per le forme d onda e per emp d commuazone Snubber d accensone L s ae BJT pnp BJT npn R p R p K aodo R p 97 V P V N L K K s Snubber d spegnmeno 98

34 TO (ae Turn Off hyrsor) ommuazon K M N BP K N K. TR don swon al K Kbrk f sa K L K V Kon d K d al 99 2 TR (Trode hyrsor) Smbolo TR (Trode hyrsor) araersche sache ( MT2, V MT2MT )param. MT2 = Termnale MT 2 > T < T = ae MT Termnale 2 BV O = H < T3 > T3 H3 BV O V MT2MT = 2 22 TR (Trode hyrsor) rcuo d applcazone pca n orrene lernaa con carco nduoresso TR (Trode hyrsor) ndamen pc d correne e ensone con carco nduoresso n α MT2 arco L L R L MT2 MT2 MT MT2 S MT R SN SN Snubber V MT2MT MT2MT oscllazone d soraensone d/d commuazone d spegnmeno MT2MT 23 24

35 TR (Trode hyrsor) ommuazone allo spegnmeno d/d MT2 V on MT2MT d/d MT2MT 25