IGBT短路结温和次数

IGBT短路特性

英飞凌IGBT模块开关状态下最高工作结温一般是150度，而IGBT7短时过载情况下的最高工作结温可达175度。那么IGBT模块一辈子都可以生活在这样的舒适区享受人生吗？

不！模块出生后2年内必然要走上社会。在装上整机踏上社会的一刻，往往要经历短路试验这一关。IGBT的底气不足或系统保护不给力，就会夭折。

IGBT在十年甚至几十年的开关高压大电流的生涯中，被短路是难免的，不幸可能是来自系统和外部干扰，甚至是人为操作失误。

IGBT是允许短路的，完全有这样的底气，EconoDUAL™3 FF600R12ME4 600A 1200V的数据手册是这样描述短路能力的，在驱动电压不超过15V时，短路电流典型值是2400A，只要在10us内成功关断短路电流，器件不会损坏。注意，短路标定的起始温度是150度，那么短路过程中的结温会飙到多高呢？

冷知识1号

二级管发生浪涌时会超过最高工作结温吗？

为了理解IGBT短路时的温度，先研究一下二极管的浪涌电流，我们一起来读一段Lutz老师的《功率半导体器件-原理、特性和可靠性》一书，他阐述了快恢复二级管浪涌电流下的芯片内部的温度。

书中有个有趣的例子，这是1200V快恢复二极管，面积49mm²，焊在0.63mm DCB上，浪涌电流宽度7.5ms，峰值功率3060W，这时n-有源层温度高达385度，这还在破坏极限以下，（FRD的浪涌电流是额定电流的10-12倍），对半导体本身还不会产生不可逆转的改变，但芯片焊料层的温度也达到186度，这已经很边界了，可能会造成封装的不可逆转的改变，所以说浪涌电流容量适用于非正常过载事件，而不是功率半导体正常工作状态。

浪涌电流和电压波形

仿真的温度（Si aktiv硅有源区）

冷知识2号

IGBT短路时的温度知多少

在英飞凌早年的文章找到短路时的温度仿真曲线，比较了IGBT2 NPT和IGBT3短路时的温度，可以看到短路起始温度Tvj=175度时，短路时的最高温度360度和461度之高。

那么温度是怎么分布的呢？

看图说话