Sperrschichttemperaturen von Halbleiterbauelementen bei Impulsbetrieb

Zusammenfassung

Bei Halbleiterbauelementen sind die Betriebsgrenzen wie bei Elektronenröhren durch Maximalstrom, Maximalspannung und zulässige Verlustleistung gegeben. Der Maximalstrom ist durch die aus Erfahrungswerten im Hinblick auf die Lebensdauer ermittelte zulässige Stromdichte im Bauelement begrenzt, die Maximalspannung ist durch die Mindestdurchbruchspannungen der Sperrkennlinien gegeben, und die Verlustleistung durch die höchste zulässige Sperrschichttemperatur und die Wärmeabfuhr an die Umgebung. Das thermische Verhalten wird heute fast durchweg durch ein elektrisches Modell nachgebildet. Spannungen entsprechen dabei Temperaturdifferenzen und Ströme den zeitlichen Änderungen von Wärmemengen. Der Eingangsstrom des Modells entspricht der je Zeitspanne erzeugten Wärmemenge, also der Verlustleistung. Zur Nachbildung des stationären Falls (konstante Verlustleistung) genügt dann eine Kombination aus elektrischen Widerständen, die den Wärmewiderständen entsprechen. Damit läßt sich bei gegebener zulässiger Sperrschichtübertemperatur die zulässige Verlustleistung leicht berechnen.