由于igbt模块为mosfet结构,igbt的栅极通过一层氧化膜与发射极实现电隔离。由于此氧化膜很薄,其击穿电压一般达到20~30v。因此因静电而导致栅极击穿是igbt失效的常见原因之一。 因此使用中要注意以下几点:
1. 在使用模块时,尽量不要用手触摸驱动端子部分,当必须要触摸模块端子时,要先将人体或衣服上的静电用大电阻接地进行放电后,再触摸;
2. 在用导电材料连接模块驱动端子时,在配线未接好之前请先不要接上模块;
3. 尽量在底板良好接地的情况下操作。
在应用中有时虽然保证了栅极驱动电压没有超过栅极最大额定电压,但栅极连线的寄生电感和栅极与集电极间的电容耦合,也会产生使氧化层损坏的振荡电压。为此,通常采用双绞线来传送驱动信号,以减少寄生电感。在栅极连线中串联小电阻也可以抑制振荡电压。
此外,在栅极—发射极间开路时,若在集电极与发射极间加上电压,则随着集电极电位的变化,由于集电极有漏电流流过,栅极电位升高,集电极则有电流流过。这时,如果集电极与发射极间存在高电压,则有可能使igbt发热及至损坏。
如果栅极驱动电压不是15v,最大压降值还需要些修正,修正系数可参考器件公司的igbt设计手册。如果电流不是方波脉冲,导通损耗只能用积分计算。这样必须建立电流波形和电压降的数学表达式,这些函数关系可参考器件公司的igbt设计手册。
在负载为电感的电路中,开关导通引起续流二极管反向恢复,同时开关器件中产生很大的电流尖峰,从而使igbt和续流二极管的开关损耗增加。
po = pss + psw
式中:esw(on)为每一个脉冲对应的igbt开通能量(在tj= 125℃、峰值电流icp条件下);esw(off)为每个脉冲对应的igbt关断能量(在tj=125℃、峰值电流icp条件下);psw为变频电源每臂的pwm开关功率;icp为正弦输出电流的峰值;uce(sat)为igbt的饱和电压降(在tj= 125℃、峰值电流icp条件下);fsw为开关频率;d为pwm信号占空比;θ为输出
电压与电流之间的相位角(功率因数为cosθ)。
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