
產品分類
Cassification
技術文章/ Technical Articles

您的位置:
首頁 /
技術文章 /
IGBT模塊有哪些常見故障
IGBT模塊有哪些常見故障

更新時間:2026-01-04

瀏覽次數(shù):151
IGBT模塊作為電力電子系統(tǒng)中的核心器件,其常見故障可歸納為過溫、過電壓、過電流、驅動電路異常、機械損傷及器件老化六大類,以下是具體分析:一、過溫故障
- 散熱不良:模塊和散熱器之間安裝不夠緊密、散熱器表面平整度差、導熱硅脂不足或過量、風扇老化轉速減小或停轉、散熱器體積過小等,均會導致散熱效率下降,IGBT模塊溫度升高。
- 電流過大:模塊開關頻率過大、過電流(過載等)、短路等,會使IGBT模塊功耗增加,產生大量熱量,若散熱系統(tǒng)無法及時散發(fā),會導致模塊溫度升高。
- 溫度管理失效:驅動電壓不足導致飽和壓降增加,或模塊余量不足導致電源電壓超過模塊的最大承受電壓,也可能引發(fā)過溫故障。
二、過電壓故障
- 關斷過電壓:IGBT關斷時,電路中的電感產生感應電動勢,導致集電極與發(fā)射極之間電壓急劇升高,若超過IGBT的耐壓極限,會造成器件擊穿損壞。
- 浪涌電壓:電網波動、雷擊等外部因素引入的浪涌電壓,高幅值的電壓脈沖施加到IGBT模塊上,易導致絕緣層擊穿。
- 電壓管理失效:制動單元設計無法匹配或失效導致總線直流電壓異常攀升、母線寄生電感過大、控制信號異常、開通速度過快等,也可能引發(fā)過電壓故障。
三、過電流故障
- 短路故障:負載短路、線路短路等導致IGBT模塊瞬間承受遠超額定電流的大電流,產生大量熱量,使器件過熱損壞。
- 瞬態(tài)過電流沖擊:續(xù)流二極管的反向恢復電流、緩沖電容器的放電電流等瞬態(tài)電流,雖然持續(xù)時間短,但峰值高,超出IGBT承受能力時也會造成損害。
- 電流管理失效:驅動信號誤動作、死區(qū)時間不足等,也可能導致過電流故障。
四、驅動電路異常
- 驅動信號異常:驅動信號的幅值、頻率、上升沿和下降沿等參數(shù)不符合要求,可能導致IGBT無法正常開關,出現(xiàn)誤導通、誤關斷等問題。
- 驅動電源故障:驅動電源電壓波動、短路等,會影響驅動電路的正常工作,進而導致IGBT模塊失效。
- 驅動電路設計缺陷:如門極驅動電阻過大導致開關損耗增加,也可能引發(fā)故障。
五、機械損傷
- 安裝不當:模塊主端子使用的螺栓過長、主端子與外接器件之間的瞬間扭力過大、模塊和散熱器之間的緊固扭力過大或不平衡等,可能導致模塊結構損壞。
- 焊接問題:焊接溫度太高且時間太長,導致IGBT模塊內部焊接點上的焊錫融化,影響器件性能。
- 振動與沖擊:外部振動或沖擊可能導致模塊內部元件松動或損壞。
六、器件老化
- 制造工藝缺陷:IGBT芯片制造缺陷、模塊制造缺陷等,可能導致模塊在使用過程中出現(xiàn)早期失效。
- 長期運行磨損:長期運行過程中,鍵合線老化、金屬化層重構、焊接層退化等物理變化,會導致模塊性能下降,最終引發(fā)失效。
- 環(huán)境因素:高溫、高濕、強電磁干擾等惡劣環(huán)境,會加速IGBT模塊的老化過程。

掃碼加微信