【摘要】电动车压缩机由动力电池提供高压电驱动。电动压缩机的电机是三相永磁同步电机，内部的IGBT逆变电路将直流电转换成交流电，驱动三相电机旋转。电动汽车压缩机常见的主要故障有涡旋盘运动故障、电机模块故障和压缩机电机控制模块故障等。现在讨论压缩机常见的故障之一--IGBT失效。IGBT是压缩机电机...
IGBT是压缩机电机控制模块中逆变电路的主要构成部件，全称是绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS（绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，IGBT实现能量变换的开关芯片，IGBT的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道，给晶体管提供基极电流，使IGBT导通。反之，加反向门极电压消除沟道，切断基极电流，使IGBT关断，IGBT三个管脚分别为集电极（C）、发射极（E）和门极（G）。
当整车报高压互锁，保险丝烧毁，可以先排查压缩机高压侧，用万用表导通档测试高压接头正负极，若发现正负极导通，即IGBT损坏，IGBT内部集电极和发射极短路导通，IGBT击穿的原因过多，排除高压接头正负极反接的因素。
而IGBT失效的原因有以下三个可能：
现针对这三个方面进行分析：
1）过压失效
IGBT过压失效主要有两个方面：IGBT集电极-发射极过压和IGBT门极-发射极过压；
①IGBT集电极-发射极过压
图1
如图1所示，集电极-发射极过压在IGBT芯片周围出现大范围烧毁的痕迹，原因如表1所示：
序号
过压失效的原因
建议
1
母线电压过高
增加对母线电压保护
2
关断浪涌电压
优化吸收浪涌电压回路
3
控制信号异常
改善驱动控制保护
4
外部浪涌电压
增加防雷电路
②IGBT门极-发射极过压
图2
如图2所示，门极链接线或是集成门极电阻周围有烧毁的痕迹，原因如表2所示：
静电
优化运输、优化静电保护
门极驱动异常
检查驱动控制电路
门极振荡
增加门极电阻或增大电容
外部浪涌
增加GE电压钳位电路
过流失效主要分为两个方面：IGBT过流，续流二极管过电路；
①IGBT过流
如图3所示，bonding线和发射极交接处有烧毁的痕迹，具体原因如表3所示；
图3
过流失效的原因
过流保护无作用
需检查过流保护
串联支路短路
优化短路保护电路
输出短路或接地
②续流二极管正向过电流
图4
二极管正向浪涌电流过大。二极管阳极的bonding线以及周围均烧毁严重。整流二极管瞬间涌入的电流过大，导致二极管无法承受，整流桥损坏。
建议：
1、增大二极管；
2、增加输入抗浪涌电路；
3）IGBT过温失效
图5
图6
图5内的bonding线烧熔，大面积的铝层熔化，同时呈现出典型的熔化冷却的熔珠，图6底部的焊锡熔化溢出，具体原因如表4所示。