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短路故障时igbt失效的三大原因

菜鸟
2013-08-09 16:25:57    评分

  短路故障时igbt失效的三大原因

  在电力电子装置中我们经常见到短路故障,igbt短路故障致使igbt损坏的原因主要有以下三种。总的来说,这三种原因都可以归结为器件中硅材料或焊接导线的热效应所引起。

  1)igbt擎住效应

  在igbt中存在一个寄生的npn三极管,正常运行情况下,这个npn三极管被扩散电阻旁路,不会开通[1]。然而,在ic很大的情况下,例如短路发生时,这个npn三极管将开通,这样igbt门极将失去对igbt的控制力。最终,igbt将因为过大的电流使芯片和焊接导线上产生过大的损耗而损坏。

  2)vce过电压

  在保护电路控制igbt主动关断由于短路引起的大电流时,由于分布电感的存在会产生vce过电压,vce超过了特定的限制。igbt将因雪崩击穿而损坏;与短路电流相等的ic将集中于一块很窄的硅上从而产生一个高温的热点,因此,失去它的阻断能力,并在几十ns内失去电压。为了防止由于这类原因造成igbt失效,除了主回路的分布电感应尽可能地小[4],还需要一种带有vce控制的门极驱动器。

  3)超出硅材料的热极限

  短路过程中,igbt承受整个vdc电压,同时ic为正常电流的若干倍。igbt将承受远大于正常运行状态下的损耗,从而使得igbt的结温迅速升高[2]。如果结温超过了允许的最高结温,将因热积累作用失去阻断能力[1]。vce将迅速降低,随后整个器件完全损坏。通常,igbt生产厂家都会保证在特定情况下10μs的短路耐受时间。





关键词: 短路     故障     失效     三大     原因    

高工
2013-08-09 23:16:24    评分
2楼
这个学习了

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