原标题：IGBT集电极电压超过额定电压会发生什么？

当IGBT（绝缘栅双极型晶体管）的集电极电压超过其额定电压时，会发生一系列不利的现象，主要包括器件的击穿和可能的损坏。以下是详细的分析：

一、器件击穿

1. 雪崩击穿：

• 当IGBT集电极电压超过其额定电压时，特别是当电压值接近或超过器件的雪崩击穿电压时，器件有可能发生雪崩击穿。在IGBT结构中，P阱和N衬底会形成一个PN结。集电极和发射极之间加电压时，相当于给PN结加了一个反向电压，PN结两边形成空间电荷区。随着反向电压的增加，空间电荷区中的电场增强，通过空间电荷区的电子在电场作用下不断加速。当电场增加到一定临界值，电子获得的速度将足以撞击出其它原子里的电子，产生自由电子和空穴。这一过程像滚雪球一样不断重复，导致IGBT内部载流子迅速增加，流过PN结的电流急剧增大，最终发生雪崩击穿。

• 需要注意的是，雪崩击穿是否导致器件损坏取决于雪崩时的电流控制水平。如果雪崩时电流能够控制在很低的水平，即雪崩能量不超过器件的临界能量，那么雪崩击穿是可逆的，器件可以反复多次测试而不损坏。然而，如果电流无法得到有效控制，雪崩击穿将导致器件损坏。

2. 击穿电压的裕量：

• 一般功率器件实际的雪崩击穿电压都会比标称的额定电压留有一定裕量。这意味着在额定电压附近稍微超过一点电压值，器件可能仍然能够承受而不立即损坏。但是，这种裕量是有限的，超过一定范围后仍然会导致击穿。

二、其他潜在问题

1. 温度影响：

• IGBT的阻断电压随温度的降低而降低。例如，25℃时额定电压为1200V的器件，在零下40℃的条件下，额定电压可能就只有1100V了。因此，在低温条件下，IGBT更容易发生击穿。

2. 海拔影响：

• 海拔也是制约IGBT阻断电压的一个因素。海拔越高，宇宙射线引起的失效概率更高，而更高的母线电压会加剧这种失效。因此，在高海拔地区应用IGBT时，一般需要进行电压降额处理。

三、实际应用中的注意事项

1. 避免过电压：

• 在实际应用中，应尽量避免IGBT集电极电压超过其额定电压。这可以通过合理的电路设计、选用合适的保护元件（如有源钳位、两电平关断、吸收电容等）以及降低环路杂散电感等措施来实现。

2. 考虑动态雪崩击穿：

• 在IGBT关断时，快速变化的di/dt在回路杂散电感上会产生感应电压，叠加在母线电压上，使IGBT集电极承受比较高的电压尖峰。这种情况下容易发生动态雪崩击穿。因此，需要特别注意降低环路杂散电感并采取相应的保护措施。

综上所述，IGBT集电极电压超过额定电压会导致器件的击穿和可能的损坏。在实际应用中应严格遵守额定电压的限制并采取必要的保护措施以确保器件的安全运行。