IGBT极限功耗与热失效机理分析

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的最大功耗是安全工作区的重要组成部分,与外部散热装置、内部热阻以及使用工况等有关,而器件手册给出的最大功耗是理想值,难以反映实际工况,若设计不当会造成IGBT热击穿失效。基于对IGBT功耗以及结-壳稳态热阻的温度特性分析,通过联立IGBT功耗的温度曲线和结-壳传热功耗的温度曲线进行热平衡分析,得到了结温的热稳定点、非稳定点以及临界点,由此得到了在临界点处的IGBT极限功耗,对在非稳定点时IGBT结温和功耗间的正反馈关系分析了IGBT热失效机理,最后进行了实验验证。

IGBT极限电流与通态极限功耗的研究

重点对绝缘门双极晶体管（ＩＧＢＴ）的极限电流与极限功耗进行了研究。在ＩＧＢＴ输出特性上，过电流状态下，因其功耗过大引起温度升高导致热击穿以及在过电流时由于ＩＧＢＴ导通时间延长引起的热击穿都可造成ＩＧＢＴ损坏。文章从器件模型理论出发，阐述了ＩＧＢＴ损坏前的两种极限参数：过电流时极限能耗参数Ｅｄｍａｘ＝∫ｔｍａｘ０ｉＡ（ｔ）ｕｃｅ（ｔ）ｄｔ及过电流时在输出特性上通态功耗极限参数ＰＭ。

摩擦离合器的热力参数设计

研究表明，摩擦离合器的热力参数是影响其摩擦磨损性能的决定因素，应用以临界摩擦温度为设计准则，以有限元方法为计算手段的摩擦离合器的热力参数的设计方法，给出摩擦电磁离合器的极限摩耗功曲线。