IGBT如何選擇及影響IGBT可靠性的因素

IGBT的種類繁多應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，如工業(yè)領(lǐng)域中的變頻器，家用電器領(lǐng)域的變頻空調(diào)、洗衣機(jī)、冰箱，軌道交通領(lǐng)域的高鐵、地鐵、輕軌，軍工航天領(lǐng)域的飛機(jī)、艦艇以及新能源領(lǐng)域的新能源汽車、風(fēng)力發(fā)電等都有用到IGBT，今天小編帶大家一起了解一下IGBT如何選擇及影響IGBT可靠性的因素：

一、IGBT如何選型：

1、IGBT額定電壓的選擇三相380V輸入電壓經(jīng)過整流和濾波后，直流母線電壓的最大值：在開關(guān)工作的條件下，IGBT的額定電壓一般要求高于直流母線電壓的兩倍，根據(jù)IGBT規(guī)格的電壓等級(jí)，選擇1200V電壓等級(jí)的IGBT。

2、IGBT額定電流的選擇以30kW變頻器為例，負(fù)載電流約為79A，由于負(fù)載電氣啟動(dòng)或加速時(shí)，電流過載，一般要求1分鐘的時(shí)間內(nèi)，承受1.5倍的過流，擇最大負(fù)載電流約為119A ，建議選擇150A電流等級(jí)的IGBT。

3、IGBT開關(guān)參數(shù)的選擇變頻器的開關(guān)頻率一般小于10kHZ，而在實(shí)際工作的過程中，IGBT的通態(tài)損耗所占比重比較大，建議選擇低通態(tài)型IGBT。

二、影響IGBT可靠性的因素：

（1）柵電壓IGBT工作時(shí)，必須有正向柵電壓，常用的柵驅(qū)動(dòng)電壓值為15～187，最高用到20V， 而棚電壓與柵極電阻Rg有很大關(guān)系，在設(shè)計(jì)IGBT驅(qū)動(dòng)電路時(shí)， 參考IGBT Datasheet中的額定Rg值，設(shè)計(jì)合適驅(qū)動(dòng)參數(shù)，保證合理正向柵電壓。因?yàn)镮GBT的工作狀態(tài)與正向棚電壓有很大關(guān)系，正向柵電壓越高，開通損耗越小，正向壓降也越小。

在橋式電路和大功率應(yīng)用情況下，為了避免干擾，在IGBT關(guān)斷時(shí)，柵極加負(fù)電壓，一般在-5- 15V，保證IGBT的關(guān)斷，避免Miller效應(yīng)影響。

（2）Miller效應(yīng)為了降低Miller效應(yīng)的影響，在IGBT柵驅(qū)動(dòng)電路中采用改進(jìn)措施：

①開通和關(guān)斷采用不同柵電阻Rg,ON和Rg,off，確保IGBT的有效開通和關(guān)斷;

②柵源間加電容c，對(duì)Miller效應(yīng)產(chǎn)生的電壓進(jìn)行能量泄放;

③關(guān)斷時(shí)加負(fù)柵壓。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，采用三者合理組合，對(duì)改進(jìn)Mille r效應(yīng)的效果更佳。

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