IGBT經(jīng)常被應用在各類大功率電源當中，其好壞關系到電路的性能。本文將為大家介紹在IGBT中應用會遇見的一些問題，以及解決方法。
選用有效的過流保護驅動電路
在IGBT的應用中，關鍵是過流保護。IGBT能承受的過流時間僅為幾微秒，這與scr、gtr（幾十微秒）等器件相比要小得多，因而對過流保護的要求就更高了。IGBT的過電流保護可分為兩種類型，一種是低倍數(shù)（1.2~1.5倍）的過載電流保護；
另一種是高倍數(shù)（8~10倍）的短路電流保護。對于過載保護可采用瞬時封鎖門極脈沖的方法來實現(xiàn)保護。對于短路電流保護，加瞬時封鎖門極脈沖會因短路電流下降的di/dt太大，極易在回路雜散電感上感應出很高的集電極電壓過沖擊穿IGBT，使保護失效。
因此對IGBT而言，可靠的短路電流保護應具備下列特點：
（1）首先應軟降柵壓，以限制短路電流峰值，延長允許短路時間，為保護動作贏得時間；
（2）保護切斷短路電流應實施軟關斷
IGBT驅動器exb841、m57962和hl402b均能滿足以上要求。但這些驅動器不能徹底封鎖脈沖，如不采取措施在故障不消失情況下會造成每周期軟關斷保護一次的情況，這樣產(chǎn)生的熱積累仍會造成IGBT的損壞。為此可利用驅動器的故障檢測輸出端通過光電耦合器來徹底封鎖門極脈沖，或將工作頻率降低至1hz以下，在故障消失時自動恢復至正常工作頻率。
如圖1所示，IGBT的驅動模塊m57962l上自帶保護功能，檢測電路檢測到檢測輸入端1腳為15v高電平時，判定為電流故障，立即啟動門關斷電路，將輸出端5腳置低電平，使IGBT截止，同時輸出誤差信號使故障輸出端8腳為低電平，以驅動外接保護電路工作，延時8~10μs封鎖驅動信號，這樣能很好地實現(xiàn)過流保護。經(jīng)1~2ms延時后，如果檢測出輸入端為高電平，則m57962l復位至初始狀態(tài)。

圖1

采用無感線路
由前面的分析可知，相對于同樣的di/dt，如果減小雜散電感l(wèi)б的數(shù)值，同樣可以緩減關斷過程的dvce/dt。對于功率較大的IGBT裝置，線路寄生電感較大，可用兩條寬而薄的母排，中間夾一層絕緣材料，相互緊疊在一起，構成低感母線，也有專門的生產(chǎn)廠家為裝置配套制作無感母線。無感母線降低電壓過沖的意義不僅為了避免過流或短路，還在于減輕吸收電路的負擔，簡化吸收電路結構，減少吸收電阻功耗，減少逆變器的體積。這也是很令人關注的問題。
積極散熱
IGBT在開通過程中，大部分時間是作為MOSFET來運行的，只是在集射電壓vce下降過程后期，pnp晶體管由放大區(qū)至飽和區(qū)，增加了一段延緩時間，使vce波形被分為兩段。IGBT在關斷過程中，MOSFET關斷后，pnp晶體管中的存儲電荷難以迅速消除，使集電極電流波形變?yōu)閮啥危斐杉姌O電流較大的拖尾時間。顯然，開通關斷時間的延遲會增加開關損耗，并且，每開通關斷一次損耗就會累加，如果開關頻率很高，損耗就會很大，除了降低逆變器的效率以外，損耗造成的最直接的影響就是溫度升高，這不僅會加重IGBT發(fā)生擎住效應的危險，而且，會延長集電極電流的下降時間和集射電壓的上升時間，引起關斷損耗的增加。顯然，這是一個惡性循環(huán)，因此，為IGBT提供良好的散熱條件是有效利用器件，減少損耗的主要措施。除了正確安裝散熱器外，安裝風扇以增強空氣流通，可以有效的提高散熱效率。