过流保护机制下IGBT桥臂小尺度短路失效对比分析

• 作者: 吴振军 李琰琰 武洁 王永华 窦智峰 郭磊磊
• 来源期刊: 中国电机工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 现场短路 失效机理 IGBT模块 过流保护 器件级容错
• 年，卷（期）: 2019,（24）
• 所属期刊栏目: 电力电子与电力传动
• 页码范围: 7325-7335,后插24
• 页数: 12页
• 分类号: TM46
• 语种: 中文
• DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.190623

摘要

IGBT小尺度过流短路失效模式、失效机理及失效过程中电参数演变规律等,是提高或改进IGBT应用设计和器件保护措施的重要依据和参考.研究IGBT过流短路失效及其与过流保护装置之间的相互影响和作用机制,对提高IGBT可靠性应用具有重要意义.该文针对造成IGBT破坏性最严重的过流短路失效进行研究,通过对2种不同气密封装结构的NPT型IGBT桥臂进行动态过流短路破坏性实验,揭示桥臂短路电参数的演变规律;在有/无过流保护机制 2种情况下,对过流短路的失效模式和失效机理进行微观剖析和阐述.通过各电参数的对比分析,阐明不同能量等级条件下小尺度瞬态短路失效模式与各电气参数具体量化关系,进一步证明 IGBT 模块在可靠性应用上仍有待进一步的研究和探索.文中所采用的实验方法和所测数据为IGBT可靠性应用提供实验参考和数据积累,同时也为电力电子过流短路故障隔离和器件级容错提供新思路.