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IGBT模块过电压损坏和静电损坏测试
发布时间:2022/07/14 浏览量:326

     IGBT模块具有节能、安装维护方便、散热稳定等特点。目前,这些模块化产品大多在市场上销售。一般来说,IGBT也指IGBT模块。IGBT是能量转换和传输的核心器件,俗称电力电子器件的“CPU”。作为国家战略性新兴产业,随着节能环保的推进,广泛应用于轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车和新能源设备等领域。这样的产品在市场上会越来越常见。

       过电压损坏和静电损坏

       IGBT在关断时,由于逆变电路中存在电感成分,关断瞬间产生尖峰电压,如果尖峰电压超过IGBT器件的最高峰值电压,将造成IGBT击穿损坏。IGBT过 电压损坏可分为集电极栅极过电压、栅极-发射极过电压、高du/dt过压电等。大多数过电压保护的电路设计都比较完善,但是对于由高du/dt所导致的过电压故障,基本上都是采用无感电容或者RCD结构吸收电路。由于吸收电路设计的吸收容量不够而造成IGBT损坏,对此可采用电压钳位,往往在集电极-栅极两端并接齐纳二极管,采用栅极电压动态控制,当集电极电压瞬间超过齐纳二极管的钳位电压时,超出的电压将叠加在栅极上(米勒效应起作用),避免了IGBT因受集电极发射极过电压而损坏。

       采用栅极电压动态控制可以解决过高的du/dt带来的集电极发射极瞬间过电压问题,但是它的弊端是当IGBT处于感性负载运行时,半桥结构中处于关断的IGBT,由于其反并联二极管(续流二极管)的恢复,其集电极发射极两端的电压急剧上升,从而承受瞬间很高的du/dt。多数情况下,该du/dt值要比IGBT正常关断时的集电极发射极电压上升率高,由于米勒电容( Cres)的存在,该du/dt值将 在集电极和栅极之间产生一个 瞬间电流,流向栅极驱动电路。该电流与栅极电路的阻抗相互作用,直接导致栅极-发射极电压UGE值的升高,甚至超过IGBT的开通门限电压VGEth值。出现恶劣的情况就是使IGBT被误触发导通,导致变换器的桥臂短路。


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