IGBT 模块设计与保护 - 日译中 中日对照

发布日期:2021-08-15      阅读次数:243

保護回路の設計

IGBT モジュールは、過電流・過電圧といった異常現象により破壊する可能性がある。したがって、そのような異常現象から素子を保護するための保護回路の設計は IGBT モジュールを適用する上で非常に重要です。これらの保護回路は、素子の特性を十分に理解した上で、素子の特性にマッチングするように設計することが重要です。このマッチングが取れていないと保護回路が付いていても素子が破壊するといったことになる。その一例として、過電流保護をかける時の遮断時間が長いことやスナバ回路のコンデンサ容量が小さくて過大なスパイク電圧が発生することなどが挙げられる。これら過電流・過電圧保護方法は、第5章「保護回路の設計方法」に詳しく説明されているので、そちらを参照願いたすこと。


放熱設計

IGBT モジュールには、許容できる最大接合部温度 Tjが決められており、この温度以下になるような放熱設計が必要です。したがって放熱設計を行なう際には IGBT モジュールが適用されるアプリケーション動作を充分に考慮した上での設計をお願いいたすこと。
放熱設計を行なうためには、まず素子の発生損失を算出し、その損失をもとに許容温度以下となるような放熱フィンの選定を行なう。放熱設計が十分でない場合、実機運転中等に素子の許容温度を越え破壊するといった問題が発生する可能性がる。この点については第6章「放熱設計方法」 に詳しい記載がしておるので、そちらを参照願いたすこと。


ドライブ回路の設計

素子の性能を十分に引き出せるかどうかはドライブ回路の設計で決まるといっても過言ではありません。また、保護回路の設計とも密接にかかわりあっている。
ドライブ回路は、素子をターンオンさせるための順バイアス回路と、素子のオフ状態を安定に保つため及びターンオフを速くさせるための逆バイアス回路からなり、それぞれの条件設定により素子の特性が変わってくる。また、ドライブ回路の配線方法によっては素子が誤動作するといった問題もでてくる。したがって、最適なドライブ回路を設計する事は非常に重要であり、注意点などを含め詳しい説明を、第5章「ドライブ回路の設計方法」に記載しておるので、そちらを参照願いたすこと。


日译中 译文如下

保护电路设计

IGBT 模块可能因过电流、过电压异常而被损坏。因此,为保护元件,在 IGBT 模块应用当中,设计保护电路就显得十分必要。这些保护电路的设计需要在充分把握元件特性的基础上,配合元件的特性进行设计。保护电路如不与元件特性相匹配,那么即使安装了保护电路、元件也可能受到损坏。比如,在施加过电流保护时阻断时间会较长或缓冲电路中电容器容量很小,从而产生尖峰电压等。这种过电流、过电压的保护方法, 将在第3章“保护电路的设计方法”中加以详细说明,请注意参考。


散热设计

IGBT 模块有既定的可允许的最大结温 Tj,需要对之作散热设计,使结温控制在这个温度以下。因此进行散热设计时,请充分考虑 IGBT 模块的应用要求。
进行散热设计时,首先应计算出元件的损耗值,再以该损耗值为基础,选择能够控制 IGBT 在允许温度以下的散热器。若散热不充分,在实际工作中,可能会因超过元件允许温度而损坏元件。对此已经在第6章“散热设计方法”中给予详细介绍,请注意参考。


驱动电路设计

驱动电路设计决定了能否充分发挥元件性能,这样说并不为过。而且与保护电路设计也有着紧密的关系。
驱动电路因促使元件开通的正偏压电路和稳定地保持元件处在关断状态,同时加快关断速度的负偏压电路组成,根据不同条件设定,元件特性也会有所变化。另外,驱动电路的接线方法不同也会出现元件误动作等等情况。所以,设计最适当的驱动电路是十分重要的,其详细说明以及各种注意事项,将在第 5章“驱动电路设计方法”中给予详细的介绍,请注意参考之。