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FRD风险评估及测试方法

FRD风险评估及测试方法

2022/4/13 13:56:56

利用IGBT双脉冲测试电路,改变电压及电流测量探头的位置,即可对IGBT并联的续流二极管(即FRD)的相关参数进行测量与评估。

一、FRD工作时的风险评估

IGBT模块中的并联FRD,是一个非常重要的元件,但往往容易被忽视。其工作时的风险主要体现在以下两个方面:

1、IGBT 出现短路或者故障时,IGBT驱动器可以帮忙保护,但FRD芯片损坏时,没有其他的防护手段;

2、在IGBT 开通的时刻,实际上是FRD关断的时刻。所有的功率半导体,包括IGBT 芯片和FRD芯片,在关断时刻面临的风险远大于其开通时面临的风险;

二、FRD参数测量方法

FRD参数测量电路中,测试电路与双脉冲测试相同,具体探头连接及计算如下:

1、将电流探头加在上管IGBT的集电极;

2、将电压探头加在上管 IGBT的C-E极间;

3、将检测电压及电流的瞬时值的积做为一个函数,即可计算得出二极管的瞬时功率;

4、FRD只有在IGBT第二次开通的时候才会有反向恢复行为,用示波器捕捉波形时应注意时间选择。

三、FRD性能与外部参数的关系

在外部参数发生变化时,二极管的风险也在发生变化,在此,我们举几个需要特别注意的参数:

1、驱动的栅阻大小。IGBT驱动的栅阻大小直接影响FRD前沿的di/dt大小,栅阻越小,FRD的di/dt越大,FRD反向恢复过程越容易出现震荡,器件越容易损坏;

2、结温。由于FRD的导通电压VF具有负的温度系数,结温越低,二极管的开关速度越快,其反向恢复电流后沿就越陡峭,产生的电压尖峰也越高;

3、母线电压的高低。母线电压越高,FRD两端的承压更高。

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审核编辑(
王静
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