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IGBT驱动芯片额定输出功率密度不足的分析

来源:华强电子网 作者:华仔 浏览:102

标签:

摘要: 电源技术不断进步,这就使得传统的一些单一电源方案不再适合于对现如今的产品。最典型的例子就是随着应急电源与不间断电源的诞生,IGBT技术开始走俏起来。在本文中,小编将为大家带来设计过程中存在的一个问题讲解,那就是当驱动芯片的额定输出功率密度相对不足时,这一现象会导致器件的老化加速。 如果IGBT设计过程中出现这个问题,并且长时间的不到解决,那就有可能会导致延迟时间增加,死区时间相对不足,以及其他各种

电源技术不断进步,这就使得传统的一些单一电源方案不再适合于对现如今的产品。最典型的例子就是随着应急电源与不间断电源的诞生,IGBT技术开始走俏起来。在本文中,小编将为大家带来设计过程中存在的一个问题讲解,那就是当驱动芯片的额定输出功率密度相对不足时,这一现象会导致器件的老化加速。 如果IGBT设计过程中出现这个问题,并且长时间的不到解决,那就有可能会导致延迟时间增加,死区时间相对不足,以及其他各种参数衰退等问题。 这个问题之所以十分值得引人注意,是因为总的来说IGBT驱动器性能参数衰退速度相比其他电路来说还是比较突出的。其中危害比较大的要数响应延时增加导致的死区时间裕度损耗。如果最初的死区时间设置不足,则后果是灾难性的。而这个现象相比之下并不是很少见。即便是进口大品牌的驱动器,有时也存在这个现象。同一型号的驱动器,新的和用过相当一段时间的,在很多参数上都是能比较出差异的。 电子器件的绝大多数失效模型最终都可以归结为五大类:电徒动效应,不同材质间的互溶渗透,热效应导致的二次击穿,微观结构缺陷,封装及键合线质量。其中微观结构缺陷和封装及键合线质量问题实质上属于在电路应用层面上无法干预的,因此不做讨论。不同材质间的互溶渗透和热效应导致的二次击穿则实质上都是由热导致的失效。至于电徒动效应从可操作的层面来说是热和电流密度两方面因素导致的。因此,从操作的维度来讲,电子元件的失效基本上可以归结为过热和电流密度过大。其中,电流密度过大又是过热的一种主要原因。 电徙动,或称电流感应的物质迁移,就是某种导体(例如铝。现行的器件多为铝金属化器件。更有优势的铜金属化器件尚未真正实用化。)中通过足够大的电流时,在该导体中发生的物质移动效应。这个效应将导致器件微观结构的缓慢变化和性能的缓慢衰减,最终导致失效。相关研究指出。基于电徒动(迁移)效应的简化模型得出的,平均故障前时间(MTTF)计算公式为: 8-1 从这个公式可以看出,越是低温,温度对器件平均故障前时间的影响越是迅速成为相对主要的因素。而越是高温,电流密度对器件平均故障前时间的影响越是迅速成为相对主要的因素。 至于由过热问题导致的失效其模型就复杂得多了。并不是一种机理导致的。但是这类问题有一个特点,就是在一定温度下并不明显,超过这一温度就会越来越明显。因此,从操作层面来讲没有太多需要说明的,只要保证器件工作在安全温度下,保证冲击电流等不会导致瞬间的局部过热即可。
型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67