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。