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    請分享一些IGBT 模塊可靠性經驗?

    2014-04-13 12:47:31 深圳市賽佰斯科技有限公司 閱讀

            Q:請分享一些IGBT 模塊可靠性經驗?

            A:隨著風力發電、智能電網建設、電力汽車、高壓變頻器等新興應用的崛起,大功率 IGBT 模塊 的應用越來越多。而與之相應的是 IGBT 可靠性在大功率電源設計中的重要性與日俱增。本人甚至認為基于上述新興應用領域的特殊性。系統可靠性已經成為最重要的設計指標之一。而大功率開關器件的可靠性問題更是重中之重。 

            IGBT 模塊失效的機理大致可以分作兩大類共九個方面。它們分別是;

             第一類,由于參數余量不足導致的四個問題:

            1.變壓器結電容相對于電壓變化率過大,導致的耦合電流干擾問題。這個問題導致的后果是,輸出邏輯錯誤,控制電路被干擾,電路失效等。 

            2.驅動電路的工作頻率(最小脈寬)相對 IGBT 開關頻率(占空比范圍)不足,或輔助電源平均輸出功率不足,導致的輸出不穩定。這個問題導致的后果是,驅動狀態發生波動,系統最壞情況出現概率增加。 

            3.驅動電路輸出電壓的上升下降沿速率與 IGBT 開關速率不匹配,或輔助電源峰值功率不足,導致驅動電路達不到滿幅值驅動。這個問題導致的后果是,產品批量一致性降低,系統最壞情況出現概率增加。 

            4.驅動芯片的額定輸出功率密度相對不足,導致的器件老化加速。這個問題導致的后果是,延遲時間增加導致死區時間相對不足。 

            第二類,與應用技術相關的五個問題; 

            1.器件選用方面的問題。包括:儲能電容的可靠性問題;電容等效直流電阻問題;光敏器件老化與可靠性問題;光線接口的環境粉塵及接口機械強度等問題。 

            2.輸出邏輯可靠性方面的問題。包括;存儲器邏輯錯誤的一些建議措施、驅動板安裝位置建議。 

            3.耦合電流路徑方面的問題。包括;各單元安裝環境,位置。接地問題,耦合電流引導問題,系統敏感帶寬,閂鎖,電源完整性問題。 

            4.輸出電阻取值方面的問題。包括;取值上限的制約因素,取值下限的制約因素,IGBT 溫度與取值區間的關系。 

            5.IGBT 安裝方面的問題。包括;由于熱或機械應力不均導致的失效;熱阻及散熱條件均勻性導致的失效。


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