影響IGBT不均流的因素有哪些

影響動(dòng)態(tài)均流因素分析

1、IGBT傳輸特性不同對(duì)并聯(lián)電流的影響

IGBT的柵極電壓影響著集電極輸出電流IC的大小，電路中如果用閾值電壓VGE（th）不同的IGBT組成并聯(lián)電路，即使柵極電壓相同，流過(guò)各支路的電流也會(huì)有一些差異。同一柵壓下，閾值電壓低的IGBT會(huì)先導(dǎo)通，承受電路中的大部分電流。如果電流過(guò)大且超過(guò)額定電流值，可能會(huì)引起IGBT的損壞，導(dǎo)致整體電路的故障。同時(shí)，IGBT的開(kāi)通、關(guān)斷時(shí)間對(duì)并聯(lián)支路電流的分配也會(huì)產(chǎn)生影響。開(kāi)通時(shí)間分為開(kāi)通延遲時(shí)間和上升時(shí)間，關(guān)斷時(shí)間分為關(guān)斷延遲時(shí)間和下降時(shí)間。每個(gè)時(shí)間段的時(shí)間偏差都會(huì)引起流過(guò)每個(gè)IGBT支路電流分配不均衡。因此，在實(shí)際電路應(yīng)用中應(yīng)該選取同一廠家、同一型號(hào)、同一批次生產(chǎn)出來(lái)的IGBT，盡量減少內(nèi)部工藝上引起的參數(shù)特性的不一致。

2、驅(qū)動(dòng)電路柵極電阻不同對(duì)并聯(lián)電流的影響

驅(qū)動(dòng)電路中柵極電阻的大小控制著IGBT導(dǎo)通時(shí)間以及導(dǎo)通功耗。減小柵極電阻能夠縮短導(dǎo)通時(shí)間和關(guān)斷延時(shí)時(shí)間，降低導(dǎo)通功耗。因此柵極電阻不一致一定會(huì)對(duì)并聯(lián)電路中電流的動(dòng)態(tài)性能產(chǎn)生影響。假如并聯(lián)電路中的柵極電阻有差異，柵極電阻較小的IGBT優(yōu)先得到較大的柵極電壓。因此柵極電阻小的IGBT優(yōu)先導(dǎo)通，就會(huì)導(dǎo)致該支路獲得較大的集射極電流。當(dāng)電流大于IGBT承受的額定電流時(shí)，會(huì)損壞元件。

3、柵極電壓VGE不同

IGBT直接并聯(lián)時(shí)，如果柵極電壓不同，會(huì)導(dǎo)致柵極電壓低的IGBT首先到達(dá)“米勒平臺(tái)”時(shí)間，后導(dǎo)通的IGBT的驅(qū)動(dòng)電流被截止。這種情況產(chǎn)生后就會(huì)引起開(kāi)關(guān)開(kāi)通時(shí)間的不均衡，從而使整個(gè)并聯(lián)電路電流分配失衡。

4、驅(qū)動(dòng)信號(hào)不同步對(duì)并聯(lián)電流的影響

驅(qū)動(dòng)電路輸出柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的不同步也會(huì)導(dǎo)致IGBT在開(kāi)啟和關(guān)斷時(shí)的瞬態(tài)電流分布不均衡。驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)需要經(jīng)過(guò)一系列電子元件、導(dǎo)線及柵極電阻的傳輸后，最終到達(dá)IGBT的柵極，這個(gè)過(guò)程會(huì)使柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)有一定的時(shí)差，使并聯(lián)IGBT在不同的時(shí)間節(jié)點(diǎn)開(kāi)啟、關(guān)斷，先開(kāi)啟或者先關(guān)斷的IGBT就會(huì)承擔(dān)較大的過(guò)電流。

影響靜態(tài)均流因素分析

1、工作結(jié)溫對(duì)并聯(lián)電流的影響

溫度升高會(huì)引起IGBT漏電流變大，關(guān)斷電阻減小，這樣會(huì)使流過(guò)相應(yīng)支路的電流增加，IGBT承受較大的過(guò)電流可能導(dǎo)致器件損壞。

2、線路布局的不對(duì)稱(chēng)

線路布局不對(duì)稱(chēng)會(huì)使并聯(lián)支路的等效電阻有一定的差異，其次還會(huì)造成每個(gè)IGBT電路周?chē)碾s散電感大小不同。雜散電感的不同直接影響IGBT的開(kāi)通和關(guān)斷時(shí)間，這些因素都會(huì)使并聯(lián)IGBT電流分布不均衡。