使用表面响应方法改善绝缘闸双极性功率晶体管之热效应

摘要

绝缘闸双极性晶体管(IGBT)是一种具有金氧半晶体管结构的优点(高速性及高输入阻抗特性),及双载子接面晶体管的优点(低饱和电压特性),所以很适合于电力电子产业上之应用.由于流过IGBT之电压与电流为高电压、高电流,所以IGBT常因组件内部温度不断的上升,而导致组件的烧毁,甚至破坏整体系统运作.因此,本研究提出应用表面响应方法(Response Surface Method,RSM)于IGBT热效应模型之建立,本方法是利用超大规模集成电路仿真软件来仿真IGBT组件之动态切换特性,同时采用实验设计(Design of Experiment,DOE)方法最佳化IGBT热效应模型.文中提出一套使用表面响应法及最佳化方法分析IGBT动态切换特性的模拟环境,选择IGBT组件的设计空间去决定设计参数之值,以达到设计最佳化之耐热IGBT组件.