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造成IGBT模块损坏的两大核心原因
发布时间:2023/01/03 浏览量:110

      在变频器电机构成的控制系统中任何一个功能单元、任何一个元器件发生故障都是可能的,但变频器部分发生故障的几率要远远高于电机。而在变频器中,IGBT在使用过程中经常受到容性或感性负载的冲击,可能导致IGBT的损坏。那么造成IGBT模块损坏的原因是什么呢?

      一、过电流损坏

      1、锁定效应。IGBT为复合器件, 其内有一个寄生晶闸管,在规定的漏极电流范围内,NPN的正偏压不足以使NPN晶体管导通,当漏极电流大到一定程度时, 这个正偏压足以使NPN晶体管开通,进而使NPN或PNP晶体管处于饱和状态,于是寄生晶闸管开通,栅极失去了控制作用,便发生了锁定效应。IGBT发生锁定效应后,集电极电流过大,造成了过高的功耗而导致器件损坏。

      2、长时间过流运行。IGBT模块长时间过流运行是指IGBT的运行指标达到或超出RBSOA(反偏安全工作区)所限定的电流安全边界(如选型失误、安全系数偏小等),出现这种情况时,电路必须能在电流到达RBSOA限定边界前立即关断器件,才能达到保护器件的目的。

      3、短路超时(>10us)。短路超时是指IGBT所承受的电流值达到或超出SCSOA(短路安全工作区)所限定的最大边界,比如4-5倍额定电流时,必须在10us之内关断IGBT。如果此时IGBT所承受的最大电压也超过器件标称值,IGBT必须在更短的时间内被关断。

      二、过热损坏

      过热损坏一般指使用中IGBT模块的结温正超过晶片的最大温度限定,目前应用的IGBT器件还是以Tjmax=150C的NPT技术为主流的,为此在IGBT模块应用中其结温应限制在该值以下。


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