IGBTの評価、これがどのようにして可能かわかりません

DigikeyでIXGX400N30A3 を見つけました。データシートによると、デバイスの定格は400A @ 25C、1200A @ 25C、1ms、電圧定格は300V、PDは1000Wです。

本当に？このTO-264パッケージは、1日中400Aの電流を制御できますか？DCモードでTIG溶接機を短絡できますか？これらのリードは400Aの電流をどのように流すだけですか？

そのデバイスの接合部からケースまでの熱抵抗は非常に低く、 = 0.125ºC/ W（最大）です。つまり、消費されるワットごとに、接合部はケース温度より0.125℃（最大）だけ高くなります。 。したがって、たとえば、I C = 300 A、V G E = 15 V、およびT J = 125ºC（図2を参照）の場合、V C Eは約1.55 Vになります。これは、P = 300・1.55の累乗です。 = 465 Wが消費されている（はい、一部の電気ヒーターよりも多い）。したがって、ジャンクションはケース温度より465・0.125 = 58.125℃（最大）高くなります。これは、その大規模な散逸に対して、非常に低い差です。$R_{thJC}$$I_C$$V_{GE}$$T_J$$V_{CE}$

ただし、ジャンクション温度がその限界（150 ofC）を超えないようにするには、ケースから周囲への熱抵抗、使用するヒートシンクに依存し、非常に低くなければなりません。ケース温度は周囲温度をはるかに上回ります（そして、ジャンクション温度は常にそれを上回ります）。つまり、このクリーチャーを300 Aで実行できるようにするには、非常に優れたヒートシンク（R t hが非常に低い）が必要です。$R_{thCA}$$R_{th}$

熱方程式は次のとおりです。

と

：ジャンクション温度[ºC]。データシートによると、150℃未満である必要があります。P D：消費電力[W]。R t h J C：ジャンクションからケースまでの熱抵抗[ºC/ W]。データシートによると、これは0.125ºC/ W（最大）です。R t h C A：ケースから周囲までの熱抵抗[ºC/ W]。これは、使用するヒートシンクによって異なります。T A：周囲温度[ºC]。$T_J$
$P_D$
$R_{thJC}$
$R_{thCA}$
$T_A$

$R_{thCA}$

端子に関する限り、最も薄い部分のおおよその寸法は（L-L1）・b1・cです。それらが銅でできている場合（単なる概算）、それぞれの抵抗は次のようになります。

$R_{min}$$\mu\Omega$
$R_{max}$$\mu\Omega$

$I_C$

$T_C$$T_C$$V_{CE(sat)}$

その電流を流すリードに関する限り、寸法を記入した図面は、それらが少なくとも幅2.21 mm、厚さ0.43 mmであることを示しています。これは、断面積が約1平方mmで、17ゲージのワイヤーに相当します。私の参照チャートによると、100Aは、その厚さの（セグメント化されていない）ワイヤーの長いセグメントを30秒で溶かします。もちろん、これらのリードは長いセグメントではなく、ヒートシンクされた銅プレーンに接続されます。しかし、それでも、それはそれをかなり堅く押しています。

この分析から何を学びましたか？データシートの最初のページを信用しないでください！「絶対最大」とマークされたテーブルを無視することもできます。これらの数値を正当化しても、機能デバイスや実装可能な設計は保証されません。私の教授は、これらのページはエンジニアリング部門ではなくマーケティング部門によって編集されると常に言っていました。この場合、その番号を取得したテーブルには「最大評価」とマークされています。これらの数値の近くで機能するようにデバイスを設計しないでください。代わりに、特性グラフと標準動作パラメータ（後者はこのデータシートにはありませんが、他のデータシートにはあります）までスクロールし、それに基づいて設計します。PCBまたはワイヤが処理できる電流の量と、追加できるヒートシンク容量を決定します。

あなたはあなたがDigikeyにいたと述べました。あなたが間違った方向に進んで、「ディスクリートセミコンダクター製品」グループのセクションIGBTS-シングルの大電流部品を探していたと思います。このセクションは、PCB実装コンポーネント用です。PCB製造の現実（はんだ付け、銅の厚さ、ヒートシンク）は、ここで実際に達成可能な値を制限します。本当に大電流のものを入手したい場合は、「半導体モジュール」にアクセスしてください。ここには、太いワイヤーに接続されたシャーシに取り付けられた部品が配置されています。そこのIGBTセクションには、この獣のようなコンポーネントがあり、スケール用の鉛筆で示されています（Wikipediaから借用）：

そのデバイスは実際に3300および1200 Aを処理できます。小さなPCBマウントデバイスではなく、190 x 140 mmです。利用可能なより小さく、より合理的なデバイスもたくさんあります。

短い答え：400Aと300Vの両方を同時に実行することはありません。

デバイスは、オフ状態ではほとんど電流を流さず、オフ状態ではほとんど電力を消費しません。デバイスは、オン状態で導通しているときに電圧降下がほとんどないため、その状態で制御可能な量の熱を放散します。

2つの状態の間で変化するときに大きな火傷が起こります。おそらく、最悪のケースは、大型モーターのような負荷でオンになることです。モーターを回転させる突入電流は1秒のかなりの時間続くことがあり、その間に大量の熱が発生する可能性があります。

あなたは物事を見るからです。そして、あなたは言う、「なぜ？」しかし、B。ジャヤントバリガは、かつてないことを夢見ています。そして、「なぜそうしないのですか？」

しかし真剣に、リードは非常に低い抵抗を持っているので、あまり熱を発生しません。実際のデバイスには、オン抵抗を非常に低く抑えるために並列に多くのbjtセクションがあると思います。