如何通過器件選用與環(huán)境溫度提升IGBT性能

隨著不間斷電源的興起，IGBT技術(shù)開始走進(jìn)人們的生活。而對于新手來說，對于IGBT的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)并不困難，困難的是理解這種技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中的一些問題。本文就將針對這個(gè)問題進(jìn)行探討，為大家羅列出關(guān)于IGBT應(yīng)用中幾個(gè)較為常見的問題。

器件選用

在此應(yīng)用方面包括儲(chǔ)能電容的可靠性、電容等效直流電阻、光敏器件老化與可靠性、光線接口的環(huán)境粉塵、接口機(jī)械強(qiáng)度等問題。下面就來針對這些問題逐一進(jìn)行解答。

先說一下光纖。對于高壓大功率的應(yīng)用來說，隔離質(zhì)量問題是非常重要的。在高壓大功率應(yīng)用下控制電路會(huì)面臨更急嚴(yán)峻的干擾問題。而使用光纖則能徹底切斷信號通路的干擾。當(dāng)然，給驅(qū)動(dòng)器后級供電的隔離變壓器依舊會(huì)存在，但是相對而言在隔離質(zhì)量上要好處理的多。所以在高壓大功率應(yīng)用下，很多朋友會(huì)選擇光纖隔離。

插拔式的光纖插頭對粉塵非常敏感。哪怕很少量的粉塵也會(huì)對光纖性能有較大影響，甚至導(dǎo)致失效。所以光是安裝時(shí)光纖接口干凈還不行，安裝時(shí)空氣里的粉塵量也很重要。如果空氣不干凈，時(shí)間長了粉塵會(huì)沉積。再有就是接口的密封質(zhì)量同樣重要，應(yīng)該足夠重視。

工作環(huán)境的溫度

光纖收發(fā)器對溫度也很敏感。長期工作于高溫環(huán)境就會(huì)老化衰退，乃至失效。而且這個(gè)老化過程會(huì)伴隨著傳輸延時(shí)的增加，需要引起設(shè)計(jì)者的主意。

過長的光纖都會(huì)被盤起來。但需要注意的是彎曲半徑不要太小，除了會(huì)損壞光纖，對光傳輸效率也會(huì)有影響。光纖的損耗與彎曲半徑成反比。半徑越小，損耗越大。

因此，總的來說在高壓大功率場合推薦使用光纖隔離的驅(qū)動(dòng)器，以達(dá)到提高隔離質(zhì)量的目的。還有一個(gè)好處，就是可以避免驅(qū)動(dòng)器后級電路邏輯出錯(cuò)所導(dǎo)致的嚴(yán)重后果。(這一點(diǎn)后面會(huì)有介紹)但是要注意避免工作于高溫高粉塵環(huán)境(注意安裝時(shí)的空氣質(zhì)量)。同時(shí)盡量保持大的光纖彎曲半徑。光耦雖然與光纖類似，卻不可同日而語。不但和光纖一樣怕高溫，易老化，可靠性差，共模抑制比還不好。所以除非是成本壓力比較大的低壓小功率場合。盡量不要用光耦隔離的驅(qū)動(dòng)器，哪怕是用在故障信號反饋等功能。

本文從器件選用、工作環(huán)境的溫度這兩個(gè)方面來為大家介紹了IGBT在應(yīng)用當(dāng)中常見的問題，并附上了自達(dá)人經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)而來的一些解決方法以及提升IGBT性能的方式。通過對這些問題的提前熟悉，相信大家一定能夠順利的規(guī)避一些低級的錯(cuò)誤，為設(shè)計(jì)過程節(jié)約大把的時(shí)間與精力。