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【原创】大伙来聊聊IGBT可靠性的那些事儿

  • 2014-05-19 09:28
  • 与中非

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        随着风力发电,智能电网建设,电力汽车,高压变频器等新兴应用的崛起,大功率IGBT 的应用越来越多。而与之相应的是IGBT的可靠性在大功率电源设计中的重要性与日俱增。本人甚至认为基于上述新兴应用领域的特殊性。系统可靠性已经成为最重要的设计指标之一。而大功率开关器件的可靠性问题更是重中之重。

        基于这些考虑,本人打算把自己的一些不成熟看法贴出来。这些内容并非来自现有资料或观点的梳理,均系首次提出。希望能依靠其突出的新颖性,全面性,立足于实践的特点,达到抛砖引玉,引出大家对IGBT可靠性相关问题的深入讨论总结的目的。希望大家多多支持关照!

    同是电子工程师,请一定不要吝啬你的赞!

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  • hjh6103

    LV.1

    2016-02-17 00:13

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  • tri4123

    LV.1

    2016-02-17 04:09

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    看看牛人的回答
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  • roc19850

    LV.1

    2016-02-18 09:58

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  • llench

    LV.1

    2016-02-22 14:24

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    OK,学习啦2
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  • xiaoqinbo666

    LV.1

    2016-02-23 00:45

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  • lsq神秘人

    LV.1

    2016-02-23 12:26

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    学习中
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  • 1173952989

    LV.1

    2016-02-23 13:21

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  • 流浪记2018

    LV.1

    2016-02-23 21:13

    @

    IGBT的可靠性在国内的相关研究相对较少
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  • 电源网-丁丁

    LV.1

    2016-03-01 11:46

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    此贴已经被小编整理成文章啦~感谢楼主的贡献与大家的积极讨论~
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  • johnnyfor23

    LV.1

    2018-04-13 23:09

    @与中非

     

    按照我个人的看法,IGBT失效的机理大致可以分作两大类共九个方面。他们分别是;

    第一类,由于参数裕度不足导致的四个问题;

    1,变压器结电容相对于电压变化率过大,导致的耦合电流干扰问题。

    (该内容从3帖起。 从18贴起,献上很有用的一部名著《小波十讲》,以及一些有关学习发展方向问题的题外话。)

    这个问题导致的后果是,输出逻辑错误,控制电路被干扰,电路失效等。

    2,驱动电路的工作频率(最小脉宽)相对IGBT开关频率(占空比范围)不足,或辅助电源平均输出功率不足,导致的输出不稳定。

    该内容从22贴起。从29贴起,是关于一些实际问题的讨论互动。)

    这个问题导致的后果是,驱动状态发生波动,系统最坏情况出现概率增加。

    3,驱动电路输出电压的上升下降沿速率与IGBT开关速率不匹配,或辅助电源峰值功率不足,导致驱动电路达不到满幅值驱动。

    (该内容从37贴起。)

    这个问题导致的后果是,产品批量一致性降低,系统最坏情况出现概率增加。

    4,驱动芯片的额定输出功率密度相对不足,导致的器件老化加速。

    (该内容从54贴起。)

    这个问题导致的后果是,延迟时间增加导致死区时间相对不足,以及其他各种参数衰退等问题。

    第二类,与应用技术相关的五个问题;

    1,器件选用方面的问题。包括:储能电容的可靠性问题;电容等效直流电阻问题;光敏器件老化与可靠性问题;光线接口的环境粉尘及接口机械强度等问题。 (该内容从76贴起。第80贴附有关于焊接质量相关理论的培训资料。)

    2,输出逻辑可靠性方面的问题。包括;存储器逻辑错误的一些建议措施;驱动板安装位置建议。 (该内容从86贴起。)

    3,耦合电流路径方面的问题。包括;各单元安装环境,位置。接地问题,耦合电流引导问题,系统敏感带宽,闩锁,电源完整性问题。  (该内容从92贴起。)

    4,输出电阻取值方面的问题。包括;取值上限的制约因素,取值下限的制约因素,IGBT温度与取值区间的关系。

    5IGBT安装方面的问题。包括;由于热或机械应力不均导致的失效;热阻及散热条件均匀性导致的失效。

     

    本贴内容持续更新中!

    版主您好,我是电力电子在校研究生,目前正在做三相飞跨电容型三电平逆变器开环实验,发现当直流侧电压升高,或者调制比加大时,IGBT驱动信号发生畸变,如下图所示,并非对称+—15V平顶波,采用DCP0515芯片产生15V电压,并用光耦隔离驱动,望版主指教,万分感谢!

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