Browse Prior Art Database

Schaltungsanordnung zur Reduzierung des Energiebedarfs bei repitierenden Tests

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017684D
Original Publication Date: 2001-Jul-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 3 page(s) / 54K

Publishing Venue

Siemens

Related People

Dr. Tobias Reimann: AUTHOR [+3]

Abstract

Hersteller und Anwender von Leistungshalbleitern führen unterschiedliche Tests an den Bauelementen durch, um Fragen des elektrischen Verhaltens, der Zuverlässigkeit usw. zu beantworten. Beim Testen von Hochvolt-Bauelementen (MOSFET, IGBT) ist es notwendig, hohe Betriebsspannungen (z.B. > 300V) zu benutzen, um die Testbedingungen optimal an die reale Applikation anzupassen. Bei repitierenden Tests mit definiert eingeprägtem Laststrom kann dieses zu einem bedeutenden Energiebedarf in der Testschaltung führen. Zum Beispiel beträgt der Leistungsbedarf (zu beziehen aus Netzgerät V1) für einen repitierenden Avalanche-Test nach Abbildung 1 für den unten benannten typischen Beispiel-Arbeitspunkt etwa 2 kW (vorwiegend in R umgesetzt), wenn das Leistungsbauelement nach Ablauf des Avalanchevorganges eine Spannung von 400 V aufnehmen soll (Arbeitspunkt: Betriebsspannung V1=400V, abzuschaltender MOSFET-Dreieck-Peak-Strom = 20A, Avalanche-Energie pro Puls ca. 1 mJ Wiederholfrequenz ca. 50 kHz). Ein anderes Gebiet stellt die allgemeine Hochvolt-Stromversorgung dar. Dabei besteht die Aufgabe, aus einer Niedervolt-DC-Quelle, z.B. einer Batterie, eine höhere DC Spannung kleiner Leistung zu erzeugen.

This text was extracted from an ASCII text file.
This is the abbreviated version, containing approximately 52% of the total text.

- 36 -

Bauelemente

Schaltungsanordnung zur Reduzierung des Energiebedarfs beirepitierenden Tests

Idee: Dr. Tobias Reimann, Ilmenau; Robert Kruemmer, Ilmenau;

Dr. Ilia Zverev, München

Hersteller und Anwender von Leistungshalbleitern führen unterschiedliche Tests an denBauelementen durch, um Fragen des elektrischen Verhaltens, der Zuverlässigkeit usw. zubeantworten. Beim Testen von Hochvolt-Bauelementen (MOSFET, IGBT) ist es notwendig,hohe Betriebsspannungen (z.B. > 300V) zu benutzen, um die Testbedingungen optimal an diereale Applikation anzupassen. Bei repitierenden Tests mit definiert eingeprägtem Laststrom kanndieses zu einem bedeutenden Energiebedarf in der Testschaltung führen. Zum Beispiel beträgt derLeistungsbedarf (zu beziehen aus Netzgerät V1) für einen repitierenden Avalanche-Test nachAbbildung 1 für den unten benannten typischen Beispiel-Arbeitspunkt etwa 2 kW (vorwiegend inR umgesetzt), wenn das Leistungsbauelement nach Ablauf des Avalanchevorganges eineSpannung von 400 V aufnehmen soll (Arbeitspunkt: Betriebsspannung V1=400V,abzuschaltender MOSFET-Dreieck-Peak-Strom = 20A, Avalanche-Energie pro Puls ca. 1 mJWiederholfrequenz ca. 50 kHz).

Ein anderes Gebiet stellt die allgemeine Hochvolt-Stromversorgung dar. Dabei besteht dieAufgabe, aus einer Niedervolt-DC-Quelle, z.B. einer Batterie, eine höhere DC Spannung kleinerLeistung zu erzeugen.

Bislang werden Avalanche-Tests entweder nach Schaltung 1 (Abbildung 1) im Single-Shot-Betrieb (wegen der beschriebenen hohen Gesamtverlustleistung) oder nach Schaltung 2(Abbildung 2) im Single-Shot-Betrieb oder repitierend durchgeführt. Im Unterschied zurSchaltung nach Abbildung 1 wird in der Schaltung nach Abbildung 2 nur mit einer sehr niedrigenBetriebsspannung von ca. 50 V gearbeitet, die zur besseren Bereitstellung der Impulsleistungzusätzlich noch durch den Kondensator C1 abgestützt werden kann. Wird die Schaltungrepitierend betrieben, werden zwar im Mittel nur die Transistorverluste in der Schaltungumgesetzt, jedoch übernimmt der Transistor nach Ablauf des Avalanchevorganges lediglich denWert der niedrigen Eingangsspannung, wodurch keine applikationsrelevanten Bedingungen mehrgegeben sind. Weitere, bisher eingesetzte Lösungsmöglichkeiten des beschriebenen Problemssind: Einsatz von Hochsetzstellerprinzipien (z.B. konventioneller Hochsetzstelle...