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3种IGBT失效诱因分析及保护策略介绍

2016-07-08 09:09 来源:电源网综合 作者:铃铛

IGBT虽然工作在大功率的电路中,但其本身的应压能力较差,如果不添加保护很有可能随时面临失效。并且这也并不是唯一能够造成IGBT失效的原因。本文就将罗列出一些IGBT失效的原因并给出一些能够避免失效的保护方法,感兴趣的朋友快来看一看吧。

过热

过热容易损坏集电极,电流过大引起的瞬时过热及其主要原因,是因散热不良导致的持续过热均会使IGBT损坏。如果器件持续短路,大电流产生的功耗将引起温升,由于芯片的热容量小,其温度迅速上升,若芯片温度超过硅本征温度,器件将失去阻断能力,栅极控制就无法保护,从而导致IGBT失效。实际应用时,一般最高允许的工作温度为125℃左右。

擎住效应

超出关断安全工作区引起擎住效应而损坏。擎住效应分静态擎住效应和动态擎住效应。IGBT为PNPN4层结构,因体内存在一个寄生晶闸管,当集电极电流增大到一定程度时,则能使寄生晶闸管导通,门极失去控制作用,形成自锁现象,这就是所谓的静态擎住效应。IGBT发生擎住效应后,集电极电流增大,产生过高功耗,导致器件失效。动态擎住效应主要是在器件高速关断时电流下降太快,dvCE/dt很大,引起较大位移电流,也能造成寄生晶闸管自锁。

瞬态过电流

瞬态过电流IGBT在运行过程中所承受的大电流幅值除短路、直通等故障外,还有续流二极管的反向恢复电流、缓冲电容器的放电电流及噪声干扰造成的尖峰电流。这种瞬态过电流虽然持续时间较短,但如果不采取措施,将增加IGBT的负担,也可能会导致IGBT失效。

过电压造成集电极、发射极击穿或造成栅极、发射极击穿。

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标签: IGBT失效 IGBT

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