IGBT模塊參數詳解-模塊整體參數

該部分描述與IGBT模塊機械構造相關的電氣特性參數，包括絕緣耐壓、主端子電阻、雜散電感、直流電壓能力。

絕緣耐壓

為了評定IGBT模塊的額定絕緣電壓值，將所有端子連接到一起，接至高壓源高端，基板接至測試儀器低壓端。高阻抗高壓源必須提供需要的絕緣測試電壓Viso，將測試電壓逐漸提升至規定值，該值可由下式確定并保持規定的時間t，然后將電壓降為0。對于內部帶有NTC的IGBT模塊，可通過在接地的NTC與其他連到一起的所有控制及主端子之間接高壓，驗證絕緣要求。

合適的絕緣電壓取決于IGBT的額定集電極-發射極電壓，對于1700V IGBT模塊大部分應用需要2.5KV的絕緣耐壓要求。但對于牽引應用，同樣1700阻斷電壓的IGBT模塊需要4KV的絕緣耐壓能力。因此，選擇IGBT模塊時，關注應用場合是非常重要的。因為絕緣測試意味著模塊被施加極端壓力，如果客戶需要重復測試，則建議降額值最初值的85%。

高壓模塊也同樣采用標準IEC1287進行局部放電試驗，保證長時間工作可靠性。

上圖所示的絕緣耐壓測試應該在IGBT模塊的可靠性測試之前及之后進行，可作為該壓力測試下的部分失效判據。

內部NTC的絕緣只是滿足一個功能性隔離要求。在柵極驅動電路失效時，綁定線有可能由于失效事件改變位置，移動的綁定線或者失效過程電弧放電產生的等離子有可能與NTC接觸。因而，如果有對絕緣能力有更高的要求，需要額外增加外部絕緣隔板。

雜散電感Lδ

雜散電感在開關轉換時會導致浪涌電壓，為主要的EMI來源。同時，結合組件的寄生電容形成諧振電路，從而使電壓及電流在開關瞬間震蕩。有雜散電感產生的瞬間過壓可由下式計算，因此為了減少關斷瞬間的過壓，雜散電感應該設計成最小。

IGBT模塊內部雜散電感值如下圖所示，取決于IGBT的拓撲結構。

主端子電阻

IGBT模塊主端子的電阻會進一步造成壓降及損耗。規定的單個開關功率端子的電阻值如下圖，該值是指功率端子到芯片之間連接部分阻值。主端子產生的損耗會直接加到模塊的外殼上。

根據下圖模塊端子電阻的等效電路

可以得到整個模塊主端子的電阻為：

DC stability (VCED)

對于高壓模塊，宇宙射線的影響會更加嚴重，規定了會產生可忽略的失效率100fit情況下的直流電壓值，如上圖所示。直流穩定電壓是在室溫及海平面下測得，不建議設置直流電壓超過VCED。

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審核編輯：彭菁