1种新型igbt模块元器件自损快速检测法（即门极电流ig检测法）

当igbt模块元器件毁坏时，门极与发射极间也被击穿，但因为结电容的作用，门极电压变动缓慢。但按照电路理论i=cdu/dt得知，门极电流ig变动比门极电压vge快得多。所以，可以综合igbt模块的门极脉冲指令与门极电流来准确、快速地判定igbt模块是不是毁坏。一经检测到某一igbt模块毁坏，立即封锁igbt模块脉冲指令，能完全避免并接回路大量igbt模块毁坏，并不会扩大故障范围。具体原理图如图4所显示。
图4：门极电流检测和保护原理图

igbt模块元器件正常时，当门极电压给定信号从on切换成off后，igbt模块门极电流ig数值十分小，具体数值与igbt模块元器件有关，我们已经掌握了三菱3.3kv/1.2ka大容量igbt模块的电流数值和延时时间。igbt模块毁坏时门极电流变化和检出如图5所显示。当检测出igbt模块有异常时，即刻发出脉冲封锁命令，避免故障扩大化。

该方式的优势是检测、封锁时间极短，仅有几个微秒，能完全避免igbt模块大面积毁坏。缺陷是在igbt模块导通运行时，不能判断其是不是异常，仅有在IGBToff指令发出时才可以判断igbt模块是不是自毁坏。
图5：igbt模块毁坏时门极电流变化和检出

当场改造及效果

原先现场变频器中使用的是门极电压fb监控法。因为脉冲封锁不能快速即时，在某一个igbt模块毁坏时导致其它igbt模块大面积毁坏，故障损失惨重，必须对当场进行技术改造。

倘若使用vce电压监测法对igbt模块过电流进行保护，虽然十分成熟和常用，但要对原变频器大动干戈，主回路要添加很多接线，脉冲放大板的改动量也很大。另外由于原变频器并没有太多空间来布线及使用绝缘措施，无论从改造任务量和成本上都不太可行。因此vce电压监测法不适合使用。

使用门极电流ig检测法就方便、简单很多。只需在原变频器igbt模块保护作用的基础上进行局部改造，添加igbt模块门极电流检测作用便可。如此一旦门极导通电流超出设定值，且通过x微秒左右的延时后，门极电流依然超出设定值，就判断该igbt模块毁坏或异常，立刻发出所有igbt模块脉冲封锁指令，即时进行有效保护，避免大面积igbt模块毁坏。
图6：改造后的保护原理

以上就是传承电子对igbt模块元器件自损快速检测法的介绍，传承电子是一家以电力电子为专业领域的功率半导体模块制造商，为众多的企业公司提供功率半导体模块的定制、生产和加工，同时还给众多公司提供来料代工或贴牌加工业务。主要产品为各种封装形式的绝缘式和非绝缘式功率半导体模块、各种标准和非标准的功率半导体模块等。