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IGBT絕緣柵雙極型晶體管是一種典型的雙極MOS復(fù)合型功率器件,。它結(jié)合功率MOSFET的工藝技術(shù)，將功率MOSFET和功率管GTR集成在同一個(gè)芯片中,。該器件具有開(kāi)關(guān)頻率高、輸入阻抗較大,、熱穩(wěn)定性好,、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單,、低飽和電壓及大電流等特性，被作為功率器件廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制,、電力電子系統(tǒng)等領(lǐng)域(例如：伺服電機(jī)的調(diào)速,、變頻電源)。為使我們?cè)O(shè)計(jì)的系統(tǒng)能夠更安全,、更可靠的工作,，對(duì)IGBT的保護(hù)顯得尤為重要。

目前,，在使用和設(shè)計(jì)IGBT的過(guò)程中,，基本上都是采用粗放式的設(shè)計(jì)模式——所需余量較大，系統(tǒng)龐大,，但仍無(wú)法抵抗來(lái)自外界的干擾和自身系統(tǒng)引起的各種失效問(wèn)題,。瞬雷電子公司利用在半導(dǎo)體領(lǐng)域的生產(chǎn)和設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合瞬態(tài)抑制二極管的特點(diǎn),，在研究IGBT失效機(jī)理的基礎(chǔ)上,，通過(guò)整合系統(tǒng)內(nèi)外部來(lái)突破設(shè)計(jì)瓶頸。本文將突破傳統(tǒng)的保護(hù)方式,，探討IGBT系統(tǒng)電路保護(hù)設(shè)計(jì)的解決方案,。

IGBT失效場(chǎng)合：來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)部，如電力系統(tǒng)分布的雜散電感,、電機(jī)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),、負(fù)載突變都會(huì)引起過(guò)電壓和過(guò)電流；來(lái)自系統(tǒng)外部,，如電網(wǎng)波動(dòng),、電力線感應(yīng)、浪涌等,。歸根結(jié)底,，IGBT失效主要是由集電極和發(fā)射極的過(guò)壓/過(guò)流和柵極的過(guò)壓/過(guò)流引起。

IGBT失效機(jī)理：IGBT由于上述原因發(fā)生短路,，將產(chǎn)生很大的瞬態(tài)電流——在關(guān)斷時(shí)電流變化率di/dt過(guò)大,。漏感及引線電感的存在，將導(dǎo)致IGBT集電極過(guò)電壓,，而在器件內(nèi)部產(chǎn)生擎住效應(yīng),，使IGBT鎖定失效。同時(shí),，較高的過(guò)電壓會(huì)使IGBT擊穿,。IGBT由于上述原因進(jìn)入放大區(qū), 使管子開(kāi)關(guān)損耗增大。

IGBT傳統(tǒng)防失效機(jī)理：盡量減少主電路的布線電感量和電容量,，以此來(lái)減小關(guān)斷過(guò)電壓,；在集電極和發(fā)射極之間,，放置續(xù)流二極管，并接RC電路和RCD電路等,；在柵極,，根據(jù)電路容量合理選擇串接阻抗，并接穩(wěn)壓二極管防止柵極過(guò)電壓,。