IGBT中的短路耐受时间是什么

短路耐受时间是指IGBT在短路条件下能够持续导通而不发生故障的时间。这个参数对于系统保护策略的设计至关重要，因为它决定了系统在检测到短路并采取措施（如关闭IGBT或限制电流）之前可以容忍的最长时间。

在测量IGBT（绝缘栅双极型晶体管）的短路耐受时间时，我们通常使用一个特定的测试电路。该电路中，一个电容器通过栅极驱动电路与IGBT相连。当IGBT处于关闭状态时，施加电源电压VCC。

随后，通过栅极驱动电路使IGBT导通，电容器中积蓄的电荷会突然释放并流入IGBT。这个过程会在很短的时间内发生，而IGBT在经过一定的导通时间后可能会损坏。这个导通时间，即短路耐受时间，会受到VCC电压、温度、封装类型等多种因素的影响，通常在几微秒到几十微秒之间。

在实际的测试过程中，通过控制栅极驱动电路逐步延长IGBT的导通时间，以确定器件何时会发生损坏。这个过程需要重复进行，以准确测量出IGBT在损坏前能够承受的最大导通时间。另一种方法是，验证IGBT在规定的导通时间内是否保持完好，以此来判断其是否合格。

以ROHM公司的IGBT RGS系列为例，其最短的短路耐受时间为8微秒。在波形图中，我们可以看到当IGBT根据栅极信号导通（即发生短路）时，集电极电流开始流动。如果在13.5微秒后，IGBT根据栅极信号关闭，集电极电流被切断，这表明在这个测试条件下，IGBT没有损坏，能够承受至少13.5微秒的短路时间。这超出了8微秒的保证值，显示出有一定的余量。

集电极电压在短路和关断后的变化取决于电容器到IGBT集电极引脚间的寄生电感的充电或放电过程，导致电压在短时间内下降或上升。之后，集电极电压会恢复到VCC水平。由于发热的影响，随着时间的推移，集电极电流会逐渐减少。

为了确保系统的可靠性和安全性，设计人员必须根据具体的应用需求选择合适的IGBT，并设计相应的保护策略。这通常涉及到对IGBT的短路耐受时间进行测试，以确定其在特定条件下的性能。通过这些测试，可以确定在发生短路时需要采取的保护措施，以及在设计阶段考虑的冗余和安全系数。