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IGBT等功率器件具有稱為“短路耐受時間（SCWT：Short Circuit Withstand Time）”的電氣特性（參數(shù)）。通常，在IGBT等功率元器件處于短路狀態(tài)時，會流過大電流并在短時間內(nèi)造成元器件損壞，但短路耐受時間意味著在發(fā)生短路時，可以承受而不至于損壞的時間，也稱之為“允許的短路時間”。

IGBT等功率元器件短路，比如IGBT（下面以IGBT為例進行解說），是指在集電極和發(fā)射極之間被施加了高電壓（VCC）的狀態(tài)下IGBT導通，并且在已導通的IGBT中流過很大的集電極電流IC的狀態(tài)。這可能是由控制電路故障或某種誤動作引起的。

為了幫助您理解這種短路，在下面給出了測量短路耐受時間時的基本電路示例和波形。當將VCC施加在關斷狀態(tài)的IGBT上、通過柵極驅(qū)動電路使IGBT導通時，電容器中積蓄的電荷會突然流入IGBT，并且經(jīng)過一定時間后會導致IGBT損壞。到損壞所用的時間因VCC電壓、溫度、封裝類型等因素而異，大致為幾μs～幾十μs。在試驗中，通過控制柵極驅(qū)動電路并逐漸增加導通時間來確認器件是否損壞，并重復此操作來測量直到損壞所用的時間。或者，可以通過確認產(chǎn)品在規(guī)定的導通時間內(nèi)沒有損壞來做出合格與否的判斷。

波形圖中的產(chǎn)品是ROHM的IGBT RGS系列，最短的短路耐受時間為8μs。當IGBT根據(jù)柵極信號導通（短路）時，流過集電極電流，當它在13.5μs后根據(jù)柵極信號關斷時，集電極電流被切斷，這個IGBT并沒有損壞，這證明在這個測試條件下，這款IGBT能夠承受13.5μs的短路時間。當然，8μs的保證值是有余量的。集電極電壓在短路和關斷后會在短時間內(nèi)下降或上升，這取決于電容器到IGBT的集電極引腳之間的寄生電感的充電或放電，之后集電極電壓會恢復至VCC。受發(fā)熱的影響，集電極電流會隨著時間的經(jīng)過而減少。

如果在短路過程中IGBT損壞，基本上初期會發(fā)生短路故障，所以電流會幾乎沒有限制地持續(xù)流過IGBT，集電極電壓=VCC將下降到幾乎接地水平。當然，即使向柵極發(fā)送關斷信號，也不會關斷IGBT并切斷集電極電流。在試驗或評估過程中IGBT損壞的情況下，如果不及時切斷電流，可能會因過電流而發(fā)熱，甚至冒煙，在某些情況下還可能會起火，很危險。因此，必須采取足夠的安全對策，比如為VCC（電源）設置適當?shù)碾娏飨拗啤?/p>

短路耐受時間的重要性

短路耐受時間是保護功率元器件、外圍電路和所連接元器件的重要參數(shù)。使用功率元器件的電路中通常都配有針對過電流等風險的保護電路。當功率元器件處于短路狀態(tài)時，保護電路會檢測出這種狀態(tài)并執(zhí)行保護工作，但是從檢測出來到啟動保護工作之間需要MCU系統(tǒng)處理等時間，如果這個時間足夠長，就可以進行切實可靠的處理。也就是說，短路耐受時間是確保系統(tǒng)保護功能所需的時間，該時間越長，系統(tǒng)處理的余量就越大，從而有助于提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。

綜上所述，短路耐受時間是一項重要的特性，但并非所有的功率元器件都提供或保證該值。根據(jù)等級和應用的不同，有些產(chǎn)品沒有提供，有些提供了但只是典型值（Typ.），并不是保證值，還有些則明確提供了保證值，所以在使用前需要確認技術規(guī)格書。

此外，短路耐受時間越長越有優(yōu)勢，但保證值會因制造商和產(chǎn)品系列而異。比如前面提到的IGBT RGS系列，保證值為8μs（最小值），而另一個RGT系列的保證值則為5μs（最小值）。另外，由于VCC和溫度條件各不相同，因此不僅要確認值，還要確認條件，這點也很重要。作為實例，請來確認一下這些IGBT的技術規(guī)格書。參數(shù)名稱：短路耐受時間（Short Circuit Withstand Time），符號：用tSC表示條件和保證值。