)组成的复合全控型电压igbt是什么驱動什么式功率半导体
, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点GTR饱和压降低，载流
大但igbt是什么驱动什么电流较大；MOSFETigbt是什么驱动什麼功率很小，开关速度快但导通压降大，载流密度小IGBT综合了以上两种器件的优点，igbt是什么驱动什么
小而饱和压降低非常适合应用于
為600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、
芯片）与FWD（续流二极管芯片）通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品；封装后的IGBT模塊直接应用于变频器、UPS不间断电源等设备上；
IGBT模块具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点；当前市场上销售的多为此类模块化产品，┅般所说的IGBT也指IGBT模块；随着节能环保等理念的推进此类产品在市场上将越来越多见；
IGBT是能源变换与传输的核心器件，俗称电力电子装置嘚“CPU”作为国家战略性新兴产业，在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广
-
高耐压、导通压降低、開关速度快
-
为600V及以上的变流系统
左边所示为一个N沟道增强型绝缘栅双极
结构， N+区称为源区附于其上的电极称为源极（即发射极E）。N基极稱为漏区
的控制区为栅区，附于其上的电极称为
（即门极G）沟道在紧靠栅区边界形成。在C、E两极之间的P型区（包括P+和P-区）（沟道在该區域形成）称为亚沟道区（Subchannel region）。而在漏区另一侧的P+区称为漏注入区（Drain injector）它是IGBT特有的功能区，与漏区和亚沟道区一起形成PNP
起发射极的莋用，向漏极注入空穴进行导电调制，以降低器件的通态
附于漏注入区上的电极称为
IGBT的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道，给PNP(原来为NPN)晶体管提供基极电流使IGBT导通。反之加反向门极电压消除沟道，切断基极电流使IGBT关断。IGBT的igbt是什么驱动什么方法和MOSFET基本相同只需控制输入极N-沟道MOSFET，所以具有高输入阻抗特性当MOSFET的沟道形成后，从P+基极注入到N-层的空穴（少子）对N-层进行电导调制，减小N-层的电阻使IGBT在高电压时，也具有低的通态电压
三菱制大功率IGBT模块
IGBT 的静态特性主要有伏安特性、转移特性。
IGBT 的伏安特性是指以栅源电压Ugs 为参变量时漏极电流与栅极电压之间的关系曲线。输出漏极电流比受栅源电压Ugs 的控制Ugs 越高， Id 越大它与GTR 的输出特性相似．也可分为饱和区1 、放大區2 和击穿特性3 部分。在
由J1结承担如果无N+
，则正反向阻断电压可以做到同样水平加入N+缓冲区后，反向
只能达到几十伏水平因此限制了IGBT 嘚某些应用范围。
IGBT 的转移特性是指输出漏极电流Id 与栅源电压Ugs 之间的关系曲线它与MOSFET 的转移特性相同，当栅源电压小于开启电压Ugs(th) 时IGBT 处于关斷状态。在IGBT 导通后的大部分漏极电流范围内 Id 与Ugs呈线性关系。最高栅源电压受最大漏极电流限制其最佳值一般取为15V左右。
动态特性又称開关特性IGBT的开关特性分为两大部分：一是开关速度，主要指标是开关过程中各部分时间；另一个是开关过程中的损耗
IGBT 的开关特性是指漏极电流与漏源电压之间的关系。IGBT 处于导通态时由于它的PNP 晶体管为宽基区晶体管，所以其B 值极低尽管等效电路为达林顿结构，但流过MOSFET 嘚电流成为IGBT 总电流的主要部分此时，通态电压Uds(on) 可用下式表示：：
式中Uj1 —— JI 结的正向电压其值为0.7 ～1V ；Udr ——扩展电阻Rdr 上的压降；Roh ——沟道電阻。
通态电流Ids 可用下式表示：
由于N+ 区存在电导调制效应所以IGBT 的通态压降小，耐压1000V的IGBT 通态压降为2 ～ 3V IGBT 处于断态时，只有很小的泄漏电流存在
IGBT 在开通过程中，大部分时间是作为MOSFET 来运行的只是在漏源电压Uds 下降过程后期， PNP 晶体管由放大区至饱和又增加了一段延迟时间。td(on) 为開通延迟时间tri 为电流
。实际应用中常给出的漏极电流开通时间ton 即为td (on) tri 之和漏源电压的下降时间由tfe1 和tfe2 组成。
IGBT的触发和关断要求给其栅极和基极之间加上
和负向电压栅极电压可由不同的
产生。当选择这些igbt是什么驱动什么电路时必须基于以下的参数来进行：器件关断偏置的偠求、栅极电荷的要求、耐固性要求和电源的情况。因为IGBT栅极- 发射极阻抗大故可使用MOSFETigbt是什么驱动什么技术进行触发，不过由于IGBT的输入电嫆较MOSFET为大故IGBT的关断偏压应该比许多MOSFETigbt是什么驱动什么电路提供的偏压更高。
IGBT在关断过程中漏极电流的波形变为两段。因为MOSFET关断后PNP晶体管的存储电荷难以迅速消除，造成漏极电流较长的尾部时间td(off)为关断延迟时间，trv为电压Uds(f)的
实际应用中常常给出的漏极电流的下降时间Tf由圖中的t(f1)和t(f2)两段组成，而漏极电流的关断时间
式中：td(off)与trv之和又称为存储时间
IGBT的开关速度低于MOSFET，但明显高于GTRIGBT在关断时不需要负栅压来减少關断时间，但关断时间随栅极和发射极
的增加而增加IGBT的开启电压约3～4V，和MOSFET相当IGBT导通时的饱和压降比MOSFET低而和GTR接近，饱和压降随栅极电压嘚增加而降低
正式商用的IGBT器件的电压和电流容量还很有限，远远不能满足电力电子应用技术发展的需求；高压领域的许多应用中要求器件的电压等级达到10KV以上，目前只能通过IGBT高压串联等技术来实现高压应用国外的一些厂家如
ABB公司采用软穿通原则研制出了8KV的IGBT器件，德国嘚EUPEC生产的A高压大功率IGBT器件已经获得实际应用日本东芝也已涉足该领域。与此同时各大半导体生产厂商不断开发IGBT的高耐压、大电流、高速、低饱和压降、高可靠性、低成本技术，主要采用1um以下制作工艺研制开发取得一些新进展。2013年9月12日 我国自主研发的高压大功率3300V/50A
IGBT（绝缘柵双极型晶体管）芯片及由此芯片封装的大功率V IGBT模块通过专家鉴定中国自此有了完全自主的IGBT“中国芯”。
IGBT是将强电流、高压应用和快速終端设备用垂直功率MOSFET的自然进化由于实现一个较高的击穿电压BVDSS需要一个源漏通道，而这个通道却具有很高的电阻率因而造成功率MOSFET具有RDS(on)數值高的特征，IGBT消除了现有功率MOSFET的这些主要缺点虽然最新一代功率MOSFET 器件大幅度改进了RDS(on)特性，但是在高电平时功率导通损耗仍然要比IGBT
技術高出很多。较低的压降转换成一个低VCE(sat)的能力，以及IGBT的结构同一个标准双极器件相比，可支持更高电流密度并简化IGBTigbt是什么驱动什么器的原理图。
IGBT硅片的结构与功率MOSFET 的结构十分相似主要差异是IGBT增加了P+ 基片和一个N+ 缓冲层(NPT-非穿通-IGBT技术没有增加这个部分)。如等效电路图所示(圖1)其中一个MOSFETigbt是什么驱动什么两个双极器件。基片的应用在管体的P+和 N+ 区之间创建了一个J1结 当正栅偏压使栅极下面反演P基区时，一个N沟道形成同时出现一个电子流，并完全按照功率
MOSFET的方式产生一股电流如果这个电子流产生的电压在0.7V范围内，那么J1将处于正向偏压，一些涳穴注入N-区内并调整阴阳极之间的电阻率，这种方式降低了功率导通的总损耗并启动了第二个电荷流。最后的结果是在半导体层次內临时出现两种不同的电流拓扑：一个电子流(MOSFET 电流)； 一个空穴电流(双极)。
当在栅极施加一个负偏压或栅压低于门限值时沟道被禁止，没囿空穴注入N-区内在任何情况下，如果MOSFET电流在开关阶段迅速下降集电极电流则逐渐降低，这是因为换向开始后在N层内还存在少数的载鋶子(少子)。这种残余电流值(尾流)的降低完全取决于关断时电荷的密度，而密度又与几种因素有关如掺杂质的数量和拓扑，层次厚度和溫度少子的衰减使集电极电流具有特征尾流波形，集电极电流引起以下问题：功耗升高；交叉导通问题特别是在使用续流二极管的设備上，问题更加明显
鉴于尾流与少子的重组有关，尾流的电流值应与芯片的温度、IC 和VCE密切相关的空穴移动性有密切的关系因此，根据所达到的温度降低这种作用在终端设备设计上的电流的不理想效应是可行的。
时 J1 就会受到反向偏压控制，耗尽层则会向N-区扩展因过哆地降低这个层面的厚度，将无法取得一个有效的阻断能力所以，这个机制十分重要另一方面，如果过大地增加这个区域尺寸就会連续地提高压降。 第二点清楚地说明了NPT器件的压降比等效(IC 和速度相同) PT 器件的压降高的原因
当栅极和发射极短接并在集电极端子施加一个囸电压时，P/N J3结受反向电压控制此时，仍然是由N漂移区中的耗尽层承受外部施加的电压
IGBT在集电极与发射极之间有一个寄生PNPN
（如图1所示）。在特殊条件下这种寄生器件会导通。这种现象会使集电极与发射极之间的电流量增加对等效MOSFET的控制能力降低，通常还会引起器件击穿问题晶闸管导通现象被称为IGBT闩锁，具体地说这种缺陷的原因互不相同，与器件的状态有密切关系通常情况下，静态和动态闩锁有洳下主要区别：
当晶闸管全部导通时静态闩锁出现，只在关断时才会出现动态闩锁这一特殊现象严重地限制了安全操作区。为防止寄苼NPN和PNP晶体管的有害现象有必要采取以下措施：防止NPN部分接通，分别改变布局和掺杂级别降低NPN和PNP晶体管的总电流增益。此外闩锁电流對PNP和NPN器件的电流增益有一定的影响，因此它与结温的关系也非常密切；在结温和增益提高的情况下，P基区的电阻率会升高破坏了整体特性。因此器件制造商必须注意将集电极最大电流值与闩锁电流之间保持一定的比例，通常比例为1：5
1979年，MOS栅功率开关器件作为IGBT概念的先驱即已被介绍到世间这种器件表现为一个类
的结构（P-N-P-N四层组成），其特点是通过强碱湿法刻蚀工艺形成了V形槽栅
80年代初期，用于功率MOSFET制造技术的DMOS（双扩散形成的金属-氧化物-半导体）工艺被采用到IGBT中来[2]在那个时候，硅芯片的结构是一种较厚的NPT（非穿通）型设计后来，通过采用PT（穿通）型结构的方法得到了在参数折衷方面的一个显著改进这是随着
上外延的技术进步，以及采用对应给定阻断电压所设計的n+缓冲层而进展的[3]几年当中，这种在采用PT设计的外延片上制备的DMOS平面栅结构其设计规则从5微米先进到3微米。
90年代中期沟槽栅结构叒返回到一种新概念的IGBT，它是采用从大规模集成（LSI）工艺借鉴来的硅干法刻蚀技术实现的新刻蚀工艺但仍然是穿通（PT）型芯片结构。[4]在這种沟槽结构中实现了在通态电压和关断时间之间折衷的更重要的改进。
硅芯片的重直结构也得到了急剧的转变先是采用非穿通（NPT）結构，继而变化成弱穿通（LPT）结构这就使安全工作区（SOA）得到同表面栅结构演变类似的改善。
这次从穿通（PT）型技术先进到非穿通（NPT）型技术是最基本的，也是很重大的概念变化这就是：穿通（PT）技术会有比较高的
注入系数，而由于它要求对
进行控制致使其输运效率變坏另一方面，非穿通（NPT）技术则是基于不对少子寿命进行杀伤而有很好的输运效率不过其载流子注入系数却比较低。进而言之非穿通（NPT）技术又被软穿通（LPT）技术所代替，它类似于某些人所谓的“软穿通”（SPT）或“电场截止”（FS）型技术这使得“成本—性能”的綜合效果得到进一步改善。
1996年CSTBT（载流子储存的沟槽栅双极晶体管）使第5代IGBT模块得以实现[6]，它采用了弱穿通（LPT）芯片结构又采用了更先進的宽元胞间距的设计。目前包括一种“反向阻断型”（逆阻型）功能或一种“反向导通型”（逆导型）功能的IGBT器件的新概念正在进行研究，以求得进一步优化
IGBT功率模块采用ICigbt是什么驱动什么，各种igbt是什么驱动什么保护电路高性能IGBT芯片，新型封装技术从复合功率模块PIM發展到
IPM、电力电子积木PEBB、电力模块IPEM。PIM向高压大电流发展其产品水平为1200——3300V，IPM除用于变频调速外600A/2000V的IPM已用于电力机车VVVF
。平面低电感封装技術是大电流IGBT模块为
的PEBB用于舰艇上的导弹发射装置。IPEM采用共烧瓷片多芯片模块技术组装PEBB大大降低电路接线电感，提高系统效率现已开發成功第二代IPEM，其中所有的无源元件以埋层方式掩埋在衬底中智能化、模块化成为IGBT发展热点。
现在,大电流高电压的IGBT已模块化,它的
除上面介绍的由分立元件构成之外,现在已制造出集成化的IGBT专用igbt是什么驱动什么电路.其性能更好,整机的可靠性更高及体积更小
IGBT（绝缘栅双极晶体管）作为新型电力半导体场控自关断器件，集功率MOSFET的高速性能与双极性器件的低电阻于一体具有输进阻抗高，电压控制功耗低控制电蕗简单，耐高压承受电流大等特性，在各种电力变换中获得极广泛的应用与此同时，各大半导体生产厂商不断开发IGBT的高耐压、大电流、高速、低饱和压降、高可靠、低本钱技术主要采用1um以下制作工艺，研制开发取得一些新进展
IGBT应用范围一般都在600V、1KA、1KHz以上区域，为满足家电行业的发展需求摩托罗拉、ST半导体、三菱等公司推出低功率IGBT产品，实用于家电行业的微波炉、洗衣机、电磁灶、电子整流器、照楿机等产品的应用
U（沟槽结构）--IGBT是在管芯上刻槽，芯片元胞内部形成沟槽式栅极采用沟道结构后，可进一步缩小元胞尺寸减少沟道電阻，进步电流密度制造相同额定电流而芯片尺寸最少的产品。现有多家公司生产各种U—IGBT产品适用低电压igbt是什么驱动什么、表面贴装嘚要求。
NPT（非穿通型）--IGBT采用薄硅片技术以离子注进发射区代替高复杂、高本钱的厚层高阻外延，可降低生产本钱25%左右耐压越高本钱差樾大，在性能上更具有特色高速、低损耗、正温度系数，无锁定效应在设计600—1200V的IGBT时，NPT—IGBT可靠性最高西门子公司可提供600V、1200V、1700V系列产品囷6500V高压IGBT，并推出低饱和压降DLC型NPT—IGBT依克赛斯、哈里斯、英特西尔、东芝等公司也相继研制出NPT—IGBT及其模块系列，富士电机、摩托罗拉等在研淛之中NPT型正成为IGBT发展方向。
鉴于目前厂家对IGBT的开发非常重视三星、快捷等公司采用SDB（硅片直接键合）技术，在IC生产线上制作第四代高速IGBT及模块系列产品特点为高速，低饱和压降低拖尾电流，正温度系数易于并联在600V和1200V电压范围性能优良，分为UF、RUF两大系统
国际整流器IR公司的研发重点在于减少IGBT的拖尾效应，使其能快速关断研制的超快速IGBT可最大限度地减少拖尾效应，关断时间不超过2000ns采用特殊高能照射分层技术，关断时间可在100ns以下拖尾更短，重点产品专为电机控制而设计现有6种型号，另可用在大功率电源变换器中
IR公司在IGBT基础上嶊出两款结合FRD（快速恢复二极管）的新型器件，IGBT/FRD有效结合将转换状态的损耗减少20%，采用TO—247外型封装额定规格为1200V、25、50、75、100A，用于电机igbt是什么驱动什么和功率转换以IGBT及FRD为基础的新技术便于器件并联，在多芯片模块中实现更均匀的温度进步整体可靠性。
IGBT功率模块采用ICigbt是什麼驱动什么各种igbt是什么驱动什么保护电路，高性能IGBT芯片新型封装技术，从复合功率模块PIM发展到智能功率模块IPM、电力电子积木PEBB、电力模塊IPEMPIM向高压大电流发展，其产品水平为1200——3300VIPM除用于变频调速外，600A/2000V的IPM已用于电力机车VVVF逆变器平面低电感封装技术是大电流IGBT模块为有源器件的PEBB，用于舰艇上的导弹发射装置IPEM采用共烧瓷片多芯片模块技术组装PEBB，大大降低电路接线电感进步系统效率，现已开发成功第二代IPEM其中所有的无源元件以埋层方式掩埋在衬底中。智能化、模块化成为IGBT发展热门
IGBT的伏安特性是指以栅极电压VGE为参变量时，集电极电流IC与集電极电压VCE之间的关系曲线IGBT的伏安特性与BJT的输出特性相似，也可分为饱和区I、放大区II和击穿区III三部分IGBT作为开关器件稳态时主要工作在饱囷导通区。IGBT的转移特性是指集电极输出电流IC与栅极电压之间的关系曲线它与MOSFET的转移特性相同，当栅极电压VGE小于开启电压VGE(th)时IGBT处于关断状態。在IGBT导通后的大部分集电极电流范围内IC与VGE呈线性关系。
它的三个极分别是源极(S)、漏极(D)和栅极(G)。
主要优点：热稳定性好、安全工作区夶
缺点：击穿电压低，工作电流小
，是MOSFET和GTR(功率晶管)相结合的产物它的三个极分别是
特点：击穿电压可达1200V，集电极最大
已超过1500A由IGBT作為逆变器件的变频器的容量达250kVA以上，工作频率可达20kHz
首先将万用表拨在R×1KΩ挡，用万用表测量时，若某一极与其它两极阻值为无穷大，调换表笔后该极与其它两极的阻值仍为无穷大，则判断此极为栅极(G )其余两极再用万用表测量，若测得阻值为无穷大调换表笔后测量阻值较尛。在测量阻值较小的一次中则判断红表笔接的为集电极(C);黑表笔接的为发射极(E)。
将万用表拨在R×10KΩ挡，用黑表笔接IGBT 的集电极(C)红表笔接IGBT 嘚发射极(E)，此时万用表的指针在零位用手指同时触及一下栅极(G)和集电极(C)，这时IGBT 被触发导通万用表的指针摆向阻值较小的方向，并能站住指示在某一位置然后再用手指同时触及一下栅极(G)和发射极(E)，这时IGBT 被阻断万用表的指针回零。此时即可判断IGBT 是好的
任何指针式万用表皆可用于检测IGBT。注意判断IGBT 好坏时一定要将万用 表拨在R×10KΩ挡，因R×1KΩ挡以下各档万用表内部电池电压太低，检测好坏时不能使IGBT 导通，而无法判断IGBT 的好坏此方法同样也可以用于检测功率场效应晶体管(P-MOSFET)的好坏。
)的缩写IGBT是由MOSFET和双极型晶体管复合而成的一种器件，其输入極为MOSFET输出极为PNP晶体管，它融合了这两种器件的优点既具有MOSFET器件igbt是什么驱动什么功率小和开关速度快的优点，又具有双极型器件饱和压降低而容量大的优点其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十kHz
内在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用，在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位
若在IGBT的栅极和发射极之间加上igbt是什么驱动什么正电压，则MOSFET导通这样PNP晶体管的集电极与基极の间成低阻状态而使得晶体管导通；若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V，则MOS 截止切断PNP晶体管基极电流的供给，使得晶体管截止IGBT与MOSFET一样也是電压控制型
，在它的栅极—发射极间施加十几V的
只有在uA级的漏电流流过，基本上不消耗功率
IGBT模块的电压规格与所使用装置的输入电源即试电电源电压紧密相关。其相互关系见下表使用中当IGBT模块集电极电流增大时，所产生的额定损耗亦变大同时，开关损耗增大使原件发热加剧，因此选用IGBT模块时额定电流应大于
。特别是用作高频开关时由于开关损耗增大，发热加剧选用时应该降等使用。
由于IGBT模塊为MOSFET结构IGBT的栅极通过一层
与发射极实现电隔离。由于此氧化膜很薄其击穿电压一般达到20～30V。因此因静电而导致栅极击穿是IGBT失效的常见原因之一因此使用中要注意以下几点：
在使用模块时，尽量不要用手触摸igbt是什么驱动什么端子部分当必须要触摸模块端子时，要先将囚体或衣服上的静电用大电阻接地进行放电后再触摸； 在用导电材料连接模块igbt是什么驱动什么端子时，在配线未接好之前请先不要接上模块； 尽量在底板良好接地的情况下操作 在应用中有时虽然保证了栅极igbt是什么驱动什么电压没有超过栅极最大额定电压，但栅极连线的寄生电感和栅极与集电极间的
也会产生使氧化层损坏的振荡电压。为此通常采用双绞线来传送igbt是什么驱动什么信号，以减少寄生电感在
连线中串联小电阻也可以抑制振荡电压。
此外在栅极—发射极间开路时，若在集电极与发射极间加上电压则随着集电极电位的变囮，由于集电极有漏电流流过栅极电位升高，集电极则有电流流过这时，如果集电极与发射极间存在高电压则有可能使IGBT发热及至损壞。
在使用IGBT的场合当栅极回路不正常或栅极回路损坏时(栅极处于开路状态)，若在主回路上加上电压则IGBT就会损坏，为防止此类故障应茬栅极与发射极之间串接一只10KΩ左右的电阻。
在安装或更换IGBT模块时，应十分重视IGBT模块与散热片的接触面状态和拧紧程度为了减少接触热阻，最好在散热器与IGBT模块间涂抹
一般散热片底部安装有散热风扇，当散热风扇损坏中散热片散热不良时将导致IGBT模块发热而发生故障。洇此对散热风扇应定期进行检查一般在散热片上靠近IGBT模块的地方安装有温度感应器，当温度过高时将报警或停止IGBT模块工作
一般保存IGBT模塊的场所，应保持常温常湿状态不应偏离太大。常温的规定为5～35℃ 常湿的规定在45～75%左右。在冬天特别干燥的地区需用加湿机加湿; 尽量远离有腐蚀性气体或灰尘较多的场合； 在温度发生急剧变化的场所IGBT模块表面可能有结露水的现象，因此IGBT模块应放在温度变化较小的地方； 保管时须注意不要在IGBT模块上堆放重物；
装IGBT模块的容器，应选用不带静电的容器
IGBT模块由于具有多种优良的特性，使它得到了快速的发展和普及已应用到电力电子的各方各面。因此熟悉IGBT模块性能了解选择及使用时的注意事项对实际中的应用是十分必要的。
逆变器与电動机构成的调速传动系统进入实用化阶段已经有近 20
年的历史调速系统中的核心“变频器”是一个复杂的电子系统，易受到电磁环境的影響而发生损坏工业系统运行过程中，生产工艺的连续性不允许系统停机否则将意味着巨大的经济损失。特别是在一些特殊的应用场合如自动化和宇宙空间系统、核能和危险的化学工厂中，更不允许逆变器因故障停机由于系统可自动维护性、生存能力等指标的要求明顯提高，近年来对具有容错能力的控制系统的研究得到了更多的关注高故障容限控制系统应迅速地进行故障分析，
故障后主动重构系统嘚软硬件结构 实行冗余、容错等控制策略，确保整个系统在不损失性能指标或部分性能指标降低的情况下安全运行规避异常停机所造荿的巨大经济损失，满足某些特殊行业的需求实现高故障容限控制系统的前提条件是准确的故障诊断，只有准确定位故障才能据此进荇容错控制，应对逆变器中 IGBT 的开路故障诊断展开研究
严格地说在变频器?电机构成的控制系统中任何一个功能单元、任何一个元器件发苼故障都是可能的，但变频器部分发生故障的几率要远远高于电机而在变频器中，逆变桥 IGBT 的开路和短路故障又占了相当大的比重所以針对上述故障的诊方法是高故障容限变频器研究的热点问题。IGBT的短路故障已有成熟的方案即通过硬件电路检测IGBT 的 D-S 压降，可以准确判别故障管 IGBT
开路故障也时有发生，一方面是由于过流烧毁导致开路，另一方面是由于接线不良、igbt是什么驱动什么断线等原因导致的igbt是什么驱動什么信号开路相对于短路故障而言，开路故障发生后往往电机还能够继续运行所以不易被发现，但其危害较大因为在此情况下其餘 IGBT将流过更大的电流，易发生过流故障；且电机电流中存在直流电流分量会引起转矩减小、发热、绝缘损坏等问题，如不及时处理开路故障会引发更大的事故。检测出某 IGBT
开路后才可以采用桥臂冗余、四开关等方式继续安全容错运行。归纳国内外学者在 IGBT
开路故障诊断方法上所展开的研究主要有专家系统法、电流检测法和电压检测法三种。专家系统法基于经验积累将可能发生的故障一一列出，归纳出規律并建立知识库当发生故障的时候只需要观测故障现象，查询知识库即可判断故障类型难点在于难以穷尽所有的故障现象并得到完備的故障知识库，而有些故障模态往往与变频器正常运行时的某种状态时非常相似造成了难以准确匹配故障。电压检测法通过考察变频器故障时电机相电压、电机线电压或电机中性点电压与正常时的偏差来诊断故障只需要四分之一基波周期便能检测出故障，大大缩短了診断时间
只是这种方法需要增加电压传感器， 通用性差
电流检测法最为常用其又派生出平均电流 Park矢量法、单电流传感器法和电流斜率法等，平均电流 Park 矢量法以 Coimbra 大学的 J.A.ACaseiro 教授发表的几篇文章为代表该方法在α ? β 坐标系下进行，通过 3-2 变换得到 I α 和 I β 在一个电流周期内求其平均值，根据平均值求得平均电流 Park 矢量 故障出现时 Park
矢量将不为零，通过判断其幅值和相位确定哪只 IGBT 出现故障平均电流 Park 矢量法的缺点茬于其对负载敏感， 负载不同情况下 Park 矢量电流大小不同，会造成评价故障的标准不统一电流矢量斜率法根据故障前后定子电流矢量轨跡斜率的不同来诊断故障，缺点在于该方法极易受到干扰而导致误判
针对变频器逆变桥 IGBT 开路的故障诊断对平均电流 Park 矢量法、三相平均电鋶法以及提出的基于傅里叶变换的归一化方法做了对比验证，得到如下结论：
1）平均电流 Park 矢量法和三相平均电流法在稳态情况下可以准确哋检测 IGBT 开路故障定位故障管，但在突加、突减负载时会出现误诊断
2）利用离散傅里叶变换得到定子电流的直流分量和基波幅值然后根據基波幅值大小将直流分量归一化，依据归一化后的直流分量大小定位开路故障的 IGBT可解决传统方法在突加、突减负载时会出现误诊断的問题
3）变频器 IGBT 开路故障诊断提供了有效方法，其可做为容错控制的基础后续工作可以围绕故障后的容错控制展开
众所周知，IGBT是一种用MOS来控制晶体管的新型电力电子器件具有电压高、电流大、频率高、导通电阻小等特点，被广泛应用在
的逆变电路中但由于IGBT的耐过流能力與耐过压能力较差，一旦出现意外就会使它损坏为此，必须对IGBT进行相关保护一般我们从过流、过压、过热三方面进行IGBT保护电路设计。
承受过电流的时间仅为几微秒耐过流量小，因此使用IGBT首要注意的是
那么该如何根据IGBT的igbt是什么驱动什么要求设计过流保护呢?
IGBT的过流保护鈳分为两种情况：(1)igbt是什么驱动什么电路中无保护功能;(2)igbt是什么驱动什么电路中设有保护功能。对于第一种情况我们可以在主电路中要设置過流检测器件;针对第二种情况，由于不同型号的混合igbt是什么驱动什么模块其输出能力、开关速度与du/dt的承受能力不同，使用时要根据实际凊况恰当选用对于大功率电压型
新型组合式IGBT过流保护则可以通过封锁igbt是什么驱动什么信号或者减小栅压来进行保护。
过压保护则可以从鉯下几个方面进行：
●尽可能减少电路中的杂散电感
●采用吸收回路。吸收回路的作用是;当IGBT关断时吸收电感中释放的能量，以降低关斷过电压
●适当增大栅极电阻Rg。
IGBT的过热保护一般是采用散热器(包括普通散热器与热管散热器)并可进行强迫风冷。
在传统的使用和设计IGBT嘚过程中基本上都是采用粗放式的设计模式，所需余量较大系统庞大，但仍无法抵抗来自外界的干扰和自身系统引起的各种失效问题那么该如何突破传统的IGBT系统电路保护设计来解决上述问题呢?
防护方案防止栅极电荷积累及栅源电压出现尖峰损坏IGBT——可在G极和E极之间设置一些保护元件，如下图的电阻RGE的作用是使栅极积累电荷泄放(其阻值可取5kΩ);两个反向串联的稳压二极管V1和V2，是为了防止栅源电压尖峰损壞IGBT另外，还有实现控制电路部分与被igbt是什么驱动什么的IGBT之间的隔离设计以及设计适合栅极的igbt是什么驱动什么脉冲电路等。然而即使这樣在实际使用的工业环境中，以上方案仍然具有比较高的产品失效率——有时甚至会超出5%相关的实验数据和研究表明：这和瞬态浪涌、静电及高频电子干扰有着紧密的关系，而稳压管在此的响应时间和耐电流能力远远不足从而导致IGBT过热而损坏。
传统保护模式和新型保護模式电路对比
传统保护模式和新型保护模式电路对比
将传统的稳压管改为新型的瞬态抑制二极管(TVS)一般栅极igbt是什么驱动什么电压约为15V，鈳以选型SMBJ15CA该产品可以通过IEC浪涌测试10/700US6kV。
TVS反应速度极快(达PS级)通流能力远超稳压二极管(可达上千安培)，同时TVS对静电具有非常好的抑制效果。该产品可以通过IEC接触放电8kV和空气放电15kV的放电测试
将传统电阻RG变更为正温度系数(PPTC)保险丝。它既具有电阻的效果又对温度比较敏感。当內部电流增加时其阻抗也在增加，从而对过流具有非常好的抑制效果
作为电力电子重要大功率主流器件之一，IGBT已经广泛应用于家用电器、交通运输、电力工程、可再生能源和智能电网等领域在工业应用方面，如交通控制、功率变换、工业电机、不间断电源、风电与太陽能设备以及用于自动控制的变频器。在消费电子方面IGBT用于家用电器、相机和手机。
国内市场需求急剧上升曾使得IGBT市场一度被看好雖然长期来看，IGBT是一个值得期待的市场可是到目前为止IGBT的核心技术和产业为大多数欧美IDM半导体厂商所掌控，中国在2014年6月成功研制出8寸IGBT专業芯片打破国际垄断
。并且随着各国政府都将削减可再生能源及交通等领域的支出IGBT市场能否再度增长?
根据最新的调查报告显示，各种IGBT器件和模块的销售额在2013年将有一定程度的复苏2014年稍稍减速，待经济复苏并稳定后从2015年开始将稳定增长。虽然2013年IGBT市场增长趋势有所下降但随着国内技术的进步，其发展前景还是十分被看好的
-
-
．中国民航信息网[引用日期]
-
3. ．大比特半导体器件网[引用日期]
- 开路故障诊断方法：中国电机工程学报，2011
-
5. ．凤凰网[引用日期]
