英文名稱
Self-locking effect
原因
除過大的ic可能產生擎住效應外,當IGBT處於截止狀態時,如果集電極電源電壓過高,使T1管漏電流過大,也可能在Rbr上產生過高的壓降,使T2導通而出現擎住效應。
可能出現擎住效應的第三個情況是:在關斷過程中,MOSFET的關斷十分迅速,MOSFET關斷後圖1(b)中三極體T2的J2結反偏電壓UBA增大,MOSFET關斷得越快,集電極電流ic減小得越快,則UCA=Es-R·ic增加得越快,duCA/dt越大,則J2結電容電流C2·duBA/dt≈C2·duCA/dt(C2為等效結電容)也越大。這個結電容電流經A點流過Rbr,又可能產生很大的壓降UAE,使T2導通,產生擎住效應,使IGBT的關斷失控。
引發擎住效應的原因,可能是集電極電流過大(靜態擎住效應),也可能是duce/dt過大(動態擎住效應),溫度升高也會加重發生擎住效應的危險。擎住效應曾經是限制IGBT電流容量進一步提高的主要因素之一,但經過多年的努力,自20世紀90年代中後期開始,這個問題已得到了極大的改善,促進了IGBT研究和製造水平的提高。
預防方法
為了防止這種關斷過程中出現擎住效應,一方面應在IGBT集電極C-發射極E兩端並聯接入一個電容,減小關斷時的duCE/dt,同時也可考慮增大圖1(b)中門極驅動電路的電阻RG,以適當減慢MOSFET的關斷過程,這種措施稱為慢關斷技術。