IGBT功率模塊廠家:過流或短路處理方法

2021-03-31

IGBT功率模塊廠家

去飽和檢測利用igbt模塊自身作為電流檢測元器件。


工作原理中的二極管保障igbt模塊集電極-發(fā)射極電壓在導通的時候僅面臨檢測電路的監(jiān)控;正常的運行時,集電極-發(fā)射極電壓比較低(典型值為1V至4V)。但是,倘若出現(xiàn)短路事件,igbt模塊集電極電流上升到驅(qū)動igbt模塊退出飽和狀態(tài)區(qū)并進到線性工作區(qū)的電平。這造成集電極-發(fā)射極電壓快速升高。

上述正常電壓電平可以用來表示存有短路,而去飽和狀態(tài)跳變閾值電平一般在7V至9V區(qū)域內(nèi)。重要的是,去飽和狀態(tài)還可表示柵極-發(fā)射極電壓過低,且igbt模塊未完全驅(qū)動至飽和狀態(tài)區(qū)。進行去飽和狀態(tài)檢測部署時需仔細,以防誤觸發(fā)。

這尤其將會出現(xiàn)在igbt模塊尚未完全進到飽和狀態(tài)時,從igbt模塊斷開狀態(tài)轉(zhuǎn)換到igbt模塊導通狀態(tài)的時候。消隱時長一般在開啟信號和去飽和狀態(tài)檢測激活時刻之間,以預防誤檢。

通常會加入電流源充電電容器或RC濾波器,便于在檢測機制中形成短暫的時間常數(shù),過濾噪聲拾取造成的濾波器雜散跳變。選用這類濾波器元器件時,需要在噪聲抗擾度和igbt模塊短路耐受時長內(nèi)作出反應這二者之間進行權(quán)衡。

檢測到igbt模塊過流后,更進一步的挑戰(zhàn)則是關(guān)掉處于異常高電流電平狀態(tài)的igbt模塊。正常的運行情況下,柵極驅(qū)動器設(shè)計為可以盡量快速地關(guān)掉igbt模塊,便于較大程度上減少開關(guān)損耗。這個是通過較低的驅(qū)動器阻抗和柵極驅(qū)動電阻來完成的。

倘若對過流情況施加同樣的柵極斷開速率,則集電極-發(fā)射極的di/dt可能會大很多,由于在較短的時間內(nèi)電流量變動較大。由于線焊和PCB布線雜散電感造成的集電極-發(fā)射極線路寄生電感很有可能會使較大的過壓電平瞬間抵達igbt模塊(由于VLSTRAY=LSTRAY&TImes;di/dt)。

所以,在去飽和情況產(chǎn)生期間,斷開igbt模塊時,給出阻抗較高的斷開路徑很重要,如此能夠減少di/dt和所有具備潛在的破壞性的過壓電平。

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