高效应用的增强型第4代CAL二极管

当反向恢复以一个中等的dI/dt=1500A/μs换流时，CAL4 F 650V二极管显现了软开关特性，并且反向恢复时间达到了t_rr=0,4μs，如图6所示。

为了证实新型二极管在高速换流时也能够有效地开关，给出了图7所示的室温动态损耗及150°C动态损耗。反向恢复的测试显示，在室温和150°C下，dI/dt由800A/μs 增加到4500A/μs，动态损耗仅仅上升了2.5倍。在电路短路的情况下，FWD必须能够耐受非常高的开关速度，这时，动态雪崩有可能导致二极管的不可逆的应力损害。通过在临界条件下的反向恢复测量，CAL4 F 650V二极管显示了非常好的动态可重复性，也就是说，非常高的dI/dt=4500A/μs时，也没有造成模块的损坏。

高可靠性的CAL4 F 650V二极管将装配于MiniSkiiP和SkiM模块，并应用于诸如新一代MLI（多电平逆变器）装置。

3 结语

本文介绍了一种增强型第4代CAL续流二极管，电压等级有650V、1200V和1700V。这些二极管使用了人们已经熟知的多晶层／氧化层钝化技术，并与双场环一起优化设计，以达到在最高结温和极其恶劣条件下的极高的可靠性。

由于通态特性得到优化，表现为正温度系数dU/dT，因此，所有这些二极管都可以理想地用于并联运行而没有过热。此外，650V、1200V和1700V续流二极管的动态测量及匹配的IGBT，都显示了低的反向恢复峰值电流和软的开关特性。对于1200V电压等级，则针对不同的开关频率提供专门的解决方案。CAL 4F 1200V二极管优化于高的开关频率，而CAL4 HD 1200V二极管则在低的开关频率下具有优势。CAL4 F和CAL4 HD二极管都表现为软开关特性，并有非常高的动态可重复性。

这些新一代二极管的优点已经在很多SEMIKRON的模块或者第三方的模块中得到应用。

4 参考文献

[1] Volker Demuth, Karlheinz H?upl, Bernhard K?nig, Wolfgang Nichtl-Pecher, “CAL4: The Next Generation 1200V Freewheeling Diode”, PCIM China 2007 Conference 2006, Shanghai, China

[2] Ralf Ehler, “Intelligent power module family SKiiP4 with improved switching behavior” PCIM China Conference 2011, Shanghai, China

附注

原文作者： Fryderyk Kozlowski, Bernhard Koenig, Martin Hansmann,

Wolfgang Nichtl-Pecher

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