IGBT模块参数详解三-短路及寄生导通

IGBT短路性能：
IGBT模块短路特性强烈地依赖于具体应用条件，如温度、杂散电感、IGBT驱动电路及短路回路阻抗。IGBT短路特性可用下面测试电路描述。一个IGBT短接集电极及发射极，另一个IGBT施加单个驱动脉冲。对应的电压电流典型波形如右图所示，导通IGBT的电流以一定的斜率迅速上升，速度取决于DC-Link电压及回路杂散电感。IGBT进入退饱和状态，短路电流被限制在额定电流的若干倍（取决于IGBT的结构特性），集电极-发射极电压保持在高位，芯片的温度由于短路大电流造成的功耗而上升，温度上升短路电流会略微下降。在一个规定的短路维持时间tsc内，IGBT必须被关断以避免损坏。文章来源：http://www.igbt8.com/jc/24.html 手册规定短路电流值是典型值，在应用中短路时间不应该超过10us.
IGBT寄生导通现象：
IGBT半桥电路运作时的一个常见问题是因米勒电容引起的寄生导通问题，如下图所示。S2处于关断状态，S1开通时，S2两端会产生电压变化（dv/dt），将会形成因自身寄生米勒电容CCG所引发的电流，这个电流流过栅极电阻RG与驱动内部电阻，造成IGBT栅极到射极上的压降，如果这个电压超过IGBT的栅极临界电压，那么就可能造成S2的寄生导通，形成短路，引起电流击穿问题，进而可能导致IGBT损坏。 寄生导通的根本原因是集电极和栅极之间固有的米勒电容造成的，如果集电极与发射极之间存在高电压瞬变，由于驱动回路寄生电感，米勒电容分压器反应速度远远快于外围驱动电路。因此即使IGBT关断在0V栅极电压，dvce/dt将会造成栅极电压的上升，栅极电路的影响将被忽略。栅极发射极电压可由下式计算： 由上式可知，Cres/Cies的比例应该越小越好。为了避免栅极驱动的损耗，输入电容的值也应该越小越好。
因为米勒电容随着VCE的增大而减小，所以，随着集电极-发射极电压的增大，抑制dv/dt寄生导通的鲁棒性能也增加。