igbt功率模块过电流毁坏的解决对策
2021-08-19
为了避免igbt模块出现锁定效应而毁坏，在线路设计中应确保igbt模块的最大工作电流应不超过igbt模块的IDM值，同时留意可适度提升驱动电阻值RG的方式延长关闭时间，减少igbt模块的di/dt。驱动电压的大小也会干扰igbt模块的锁定效应，驱动电压低，承担过电流时间长，igbt模块需要加负偏压，igbt模块厂家通常建议加－5V左右的反偏电压。在有负偏压情形下，驱动正电压在10~15V间，igbt模块发射极的电流可在5~10μs内超出额定电流的4~10倍，因此 igbt模块需要设有驱动负偏压。
鉴于负载冲击特性各不相同，且供电的设备可能出现电源短路故障，因此 在设计中采取限流措施对igbt模块的电流限制也是需要的，可考虑选用igbt模块厂家供应的驱动厚膜线路。如EXB841、EXB840，M57959AL，57962CL这类产品，它们可对igbt模块的集电极电压完成监测，倘若igbt模块出现过电流，内部线路关上驱动信号。
这个方式有时候也会无法保护igbt模块，因些厂家建议的短路保护方式是：先监测通态压降VCE，倘若VCE超出设定值，保护线路立刻将驱动电压降为8V，因此igbt模块由饱和状态转到放大区，通态电阻值提升，短路电流降低，通过4μs持续监测通态压降VCE，倘若正常，将驱动电压恢复正常，倘若未恢复，将驱动信号关上，使集电极电流减至零，如此可完成短路电流软关闭，能够避色迅速关断导致过大的di/dt毁坏igbt模块，此外按照最新igbt模块资料，一些igbt模块的系列均内含过流限流线路（RTC线路）。
如下图1所示，当出现过电流，10μs内将igbt模块的驱动电压减至9V，配合M57160AL厚膜驱动线路能够迅速软关闭保护igbt模块。在逆变桥的同臂支路2个驱动信号需要是互锁的，并且应当设定死区时间（即共同不导通时间）。
图1igbt模块的RCT线路
以上是传承电子对igbt功率模块过电流毁坏的解决对策的介绍，并提供了相应的等效线路。依据上述解析，如启动延时等效电路图，在给栅极电容充电的时期，驱动电阻的值越小，时间常数越小，进而栅极电压升高越快，启动延迟的時间越小。由米勒平台时期等效电路图得知，驱动电阻越小，相同的栅极平台电压值，平台持续时间也越小。驱动电阻越小，平台电压随后，升高到最大栅极电压的時间也越小。
鉴于负载冲击特性各不相同，且供电的设备可能出现电源短路故障，因此 在设计中采取限流措施对igbt模块的电流限制也是需要的，可考虑选用igbt模块厂家供应的驱动厚膜线路。如EXB841、EXB840，M57959AL，57962CL这类产品，它们可对igbt模块的集电极电压完成监测，倘若igbt模块出现过电流，内部线路关上驱动信号。
这个方式有时候也会无法保护igbt模块，因些厂家建议的短路保护方式是：先监测通态压降VCE，倘若VCE超出设定值，保护线路立刻将驱动电压降为8V，因此igbt模块由饱和状态转到放大区，通态电阻值提升，短路电流降低，通过4μs持续监测通态压降VCE，倘若正常，将驱动电压恢复正常，倘若未恢复，将驱动信号关上，使集电极电流减至零，如此可完成短路电流软关闭，能够避色迅速关断导致过大的di/dt毁坏igbt模块，此外按照最新igbt模块资料，一些igbt模块的系列均内含过流限流线路（RTC线路）。
如下图1所示，当出现过电流，10μs内将igbt模块的驱动电压减至9V，配合M57160AL厚膜驱动线路能够迅速软关闭保护igbt模块。在逆变桥的同臂支路2个驱动信号需要是互锁的，并且应当设定死区时间（即共同不导通时间）。
以上是传承电子对igbt功率模块过电流毁坏的解决对策的介绍，并提供了相应的等效线路。依据上述解析，如启动延时等效电路图，在给栅极电容充电的时期，驱动电阻的值越小，时间常数越小，进而栅极电压升高越快，启动延迟的時间越小。由米勒平台时期等效电路图得知，驱动电阻越小，相同的栅极平台电压值，平台持续时间也越小。驱动电阻越小，平台电压随后，升高到最大栅极电压的時间也越小。
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