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轉:IGBT管損壞的解決對策

時間:2013-04-12 19:18:33來源:原創 作者:admin 點擊:

(1)過電流損壞
  
  避免IGBT管發生鎖定效應而損壞,在電路設計中應保證IGBT管的最大工作電流不超過IGBT管的IDM值,注意可適當加大驅動電阻RG來延長關斷時間,減小IGBT管的di/dt。驅動電壓的大小也會影響IGBT管的鎖定效應,驅動電壓低,承受過電流時間長。IGBT管加負偏壓,IGBT管生產廠家推薦加-5V左右的反偏電壓。在有負偏壓的下,驅動正電壓在10~15V。IGBT管發射極的電流可在5~10μs內超過額定電流的4~10倍,IGBT管設有驅動負偏壓。
 
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  負載沖擊特性各不,且供電的設備發生電源短路故障,在設計中采取限流措施進行IGBT管的電流限制也是必需的,可考慮采用IGBT管廠家提供的驅動厚膜電路。如FUJI公司的EXB841、EXB840以及三菱公司的M57959AL、M57962CL,對IGBT管的集電極電壓進行檢測,IGBT管發生過電流,則由內部電路關斷驅動信號。這種辦法有時還是不能保護IGBT管,IR公司推薦的短路保護方法是:首先檢測通態壓降UCE。UCE超過設定值,保護電路馬上將驅動電壓降為8V,于是IGBT管由飽和轉入放大區,通態電阻增大,短路電流下降,4μs連續檢測通態壓降UCEO,正常,將驅動電壓恢復正常;未恢復,將驅動信號關斷,使集電極電流減為零。這樣實現短路電流軟關斷,可以避免快速關斷造成的過大di/dt損壞IGBT管。   <<版權聲明:本文由容源電子網(www.ytjinfuren.com)整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》


  ,根據三菱公司的最新資料,三菱公司推出的F系列IGBT管均內含限流電路(RTC Circuit),當發生過流時,在10μs內將IGBT管的驅動電壓減為9V,配合M57160AL驅動厚膜電路可以快速實現軟關斷保護IGBT管。   <<版權聲明:本文由容源電子網(www.ytjinfuren.com)整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》


  (2)過電壓損壞
  
  防止過電壓損壞的方法有:優化主電路的工藝結構,通過縮小大電流回路的路徑來減小線路寄生電感;適當IGBT管的驅動電阻RG,使開關速度減慢(但開關損耗也了);設計緩沖電路,對尖峰電壓進行抑制。用于緩沖電路中的二極管是快恢復二極管,電容是損耗小、頻率特性好的高頻薄膜電容。這樣才能取得好的吸收效果。電路有耗能式和回饋式,回饋式又有無源式和有源式兩種,詳細電路設計可參見所選器件的技術手冊。
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  IGBT管的UGE的保證值為+20V,若超出保證值,將會導致IGBT管損壞,因而在柵極和發射極的電壓不能超出保證值。此外,在柵極和發射極開路時,若在集電極和發射極間加上電壓,隨著集電極電位的變化,有漏電流(i)流過,柵極電位升高,集電極則有電流流過。集電極和發射極處于高電壓使芯片發熱而損壞。   <<版權聲明:本文由容源電子網(www.ytjinfuren.com)整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》


  在應用中,IGBT管的柵極回路處于開路,在主回路上加上電壓時,也將導致IGBT管損壞。為防止這類發生,應在IGBT管的柵極和發射極接一只10kΩ左右的電阻。為防止因靜電而造成IGBT管損壞,在IGBT管應用中應注意以下幾點:   <<版權聲明:本文由容源電子網(www.ytjinfuren.com)整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》


  ①在使用模塊時,手持IGBT管組件時,請勿觸摸驅動端子部分。   <<版權聲明:本文由容源電子網(www.ytjinfuren.com)整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》


  ②在用導電材料連接驅動端子的模塊時,在配線未布好之前,不要先接上模塊。   <<版權聲明:本文由容源電子網(www.ytjinfuren.com)整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》


  ③盡量在底板接地下操作。   <<版權聲明:本文由容源電子網(www.ytjinfuren.com)整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》


  ④當觸摸IGBT管的驅動端子時,要先將人體或衣服上的靜電用大電阻(1MΩ左右)接地進行放電,然后再觸摸。   <<版權聲明:本文由容源電子網(www.ytjinfuren.com)整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》


  ⑤在焊接作業時,電烙鐵產生感應電壓。防止感應電壓的產生,應使電烙鐵處于的接地   <<版權聲明:本文由容源電子網(www.ytjinfuren.com)整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》


  (3)過熱損壞
  
  可通過降額使用,加大散熱器,涂敷導熱膠,強制風扇冷卻,設置過溫度保護等方法來過熱損壞的問題。
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