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IGBT 故障分析

随着IGBT器件在国内的普及,从客户反映的情况来看,损坏问题出现不少。综合理论和实际应用,导致IGBT损坏的因素有如下几方面:

 

1.  过压: 

 1).集射端过压(Vce).

 2).门极过压(Vge)

 3).dv/dt  过高

 4).静电干扰

图一:过压损坏情况(红箭头标示处)

image.png 

2.  过流:

 1).短路电流持续时间过长(>10us)

 2).di/dt  过高

图二:过流、过热导致损坏情况:

image.png

3.  过热:

 1). 结温过高

 2). 结温过低

 

4.  机械损坏:

 1). 过热循环

 2). 震动

 3). 机械冲击

 4). 超功率循环


图三:静电导致损坏(红箭头标示处)

image.png




解决方法:

 

1.过压保护:   

 1).门极过压,采用齐纳嵌位二极管/推荐使用1.5KE16CA

 2).门极与集电极之间加齐纳二极管/1.5KE,预防Vce过压.

 

2.通过检测直流母线电压,为过压保护回路提供即时电压信息.

3.过流保护:

 1).门极-发射极之间加电阻Rge>10kΩ(缓解输入电容充电无法控制问题) 

 2).集电极接快恢二极管,短路保护.

 3).EconoDAUL3封装IGBT, 外接电流检测电阻或电流传感器,过流保护.

臭氧电源2.jpg




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