Modellierung der parasitären passiven Elemente in IGBT-Hochleistungsmodulen

Die vorliegende Arbeit setzt sich mit der Modellierung von Resonanzkreisen in IGBT-Hochleistungsmodulen auseinander, die bei mehrfacher Parallelschaltung von Leistungshalbleitern entstehen können. Im Blickpunkt steht die Prognose von Hochfrequenzschwingungen, deren elektromagnetische Ausbreitung die Umwelt stören kann und deshalb durch präventives Schaltungslayout vermieden werden soll. Am Beispiel der PETT-Oszillationen werden Methoden zur Prognose von Hochfrequenzschwingungen entwickelt und untersucht, um die Vorhersagbarkeit zu verbessern. Schwerpunkt der Arbeit ist hierbei die Simulation der parasitären, passiven Leiterelemente, die mittels unterschiedlichen Simulationsansätzen ermittelt werden. Mithilfe von Messungen, die von zur PETT-Schwingung neigenden Modullayouts stammen, werden die resultierenden Modelle eingehend analysiert. Neben der Modellierung der parasitären Resonanzkreise werden die Schwingungsursache der PETT-Oszillationen und deren Verhalten näher untersucht. Hierbei werden die komplexen Zusammenhänge im Schwingungsvorgang betrachtet und eine neue analytische Methode zur Vorhersage der Oszillationsfrequenzbandbreite vorgestellt.