汽车电子晶体管故障分析

汽车电子晶体管故障分析

由于车辆上电子设备不断增加，电子电路的数量也随之增加，如电动机驱动器的逆变器或DC/ DC转换器等。每个电路中都有MOSFET和IGBT功率晶体管。尽管MOSFET和IGBT的性能有很大改进，产品类型广泛，成本等级宽泛，但其与继电器相比，对电或热过载都更敏感，尤其在电过载（过电压或过电流）情况时可在很短时间内损坏功率晶体管。功率晶体管不具有内在自我保护机制，即使是精心设计的电力电子电路的功率晶体管都会因为过电流、短路、过电压、过热等原因失效，并造成严重后果。研究了经常出现故障的类型以及避免出现故障的方法（保证功率晶体管工作在安全范围）。观察在正常运行和故障模式下电压和电流的波形，在检测到故障之后，给出合适的检测方法和适当的响应策略。

在设计时，应避免容易出现的故障（如过电压、过电流、短路、过热等问题），应对电气、机械和热负荷进行综合设计，使功率晶体管工作在最大额定电压、额定电流和温度边界条件之内，并对其电流和温度进行监测。在出现过温或过电流等故障情况下，应通过减少负荷电流或完全关闭来降低功率损失。短路必须在微米级的时间内被检测到，以保证功率晶体管工作电压低于最大击穿电压。

AndreasKiepetal.SAE 2014-01-0228.

编译：李雪