随着IGBT器件在国内的普及,从客户反映的情况来看,损坏问题出现不少。综合理论和实际应用,导致IGBT损坏的因素有如下几方面:
1. 过压:
1).集射端过压(Vce).
2).门极过压(Vge)
3).dv/dt 过高
4).静电干扰
图一:过压损坏情况(红箭头标示处)
2. 过流:
1).短路电流持续时间过长(>10us)
2).di/dt 过高
图二:过流、过热导致损坏情况:
3. 过热:
1). 结温过高
2). 结温过低
4. 机械损坏:
1). 过热循环
2). 震动
3). 机械冲击
4). 超功率循环
图三:静电导致损坏(红箭头标示处)
解决方法:
1.过压保护:
1).门极过压,采用齐纳嵌位二极管/推荐使用1.5KE16CA
2).门极与集电极之间加齐纳二极管/1.5KE,预防Vce过压.
2.通过检测直流母线电压,为过压保护回路提供即时电压信息.
3.过流保护:
1).门极-发射极之间加电阻Rge>10kΩ(缓解输入电容充电无法控制问题)
2).集电极接快恢二极管,短路保护.
3).EconoDAUL3封装IGBT, 外接电流检测电阻或电流传感器,过流保护.