【经验】内置快速恢复二极管的IGBT有怎样的特性？
在使用IGBT的逆变器和电机驱动应用中，二极管也会被用作开关期间产生的反向电流的路径。这种二极管称为“续流二极管”，通常使用“FRD”。针对将IGBT和FRD配套使用的应用，有内置FRD的IGBT可用。
内置FRD的IGBT，其技术规格书中会标明内置FRD，通常，如下图所示，其引脚配置图中会显示FRD是内置的。另外，除了IGBT的规格之外，技术规格书中还会提供内置FRD的规格。
图 1
由于不需要外接FRD，因此内置FRD的优点包括可减少元器件数量和安装面积，并提高可靠性。
内置于IGBT中的FRD的反向恢复特性和振铃
在逆变器和电机驱动应用中，续流二极管需要具备的重要特性之一是高速，即反向恢复时间trr短。正如“在电机应用中区分使用功率器件”中所述，开关时的开通损耗受反向恢复电流的影响很大，因此需要使用具有高速trr特性的FRD来降低损耗。也就是说，内置于IGBT中的FRD也需要具备高速trr特性。
另一个关键要点是内置FRD的振铃。对于FRD而言，trr速度快意味着反向恢复电流急剧收敛，所以会发生振铃（噪声），而这从EMC的角度看就成了问题。因此，要求FRD的反向恢复特性需要具有trr短且可柔和地收敛的特点。有这种考虑的产品称为“软恢复型”。
作为示例，下面给出了内置软恢复型FRD的RGS系列和RGT系列IGBT与内置普通FRD的IGBT之间的FRD反向恢复特性比较图。
图 2
RGS系列和RGT系列的内置FRD，即使在di/dt=1000A/μs的高速开关条件下，尽管反向恢复电流的收敛速度很快也可以实现软恢复，即使在Tj=125℃的高温条件下，也没有发生振铃。而普通产品的情况下，可以看出发生了严重的振铃。
虽然内置FRD的IGBT用起来非常方便，但还是需要仔细确认其内置FRD的反向恢复特性，这是非常关键的要点，因为在处理高电压和大电流的系统中发生的振铃和浪涌很大，会对EMC造成较大影响。
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