IGBT管基础知识IGBT管基础知识.doc

IGBT管基础知识 一、IGBT工作原理 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) 简单点说就是大功率的开关器件，专业名字为绝缘栅双极型功率管 。 ?????? IGBT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电力半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。 IGBT是vmos和bjt组成，vmos是V型场效应管，电压驱动器件，输入阻抗高，但是输入电容大， igbt是voms在前，bjt在后，好处是在高压大电流应用的时候，后级的bjt压降小，导通电阻的，效率高 非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域 IGBT器件将不断开拓新的应用领域，为高效节能、节材，为新能源、工业自动化(高频电焊机, 高频超声波, 逆变器, 斩波器, UPS/EPS, 感应加热)提供了新的商机。 二、IGBT管好坏的检测 IGBT管的好坏可用指针万用表的Rxlk挡来检测，或用数字万用表的“二极管”挡来测量PN结正向压降进行判断。检测前先将IGBT管三只引脚短路放电，避免影响检测的准确度；然后用指针万用表的两枝表笔正反测G、e两极及G、c两极的电阻，对于正常的IGBT管（正常G、C两极与G、c两极间的正反向电阻均为无穷大；内含阻尼二极管的IGBT管正常时，e、C极间均有4kΩ正向电阻），上述所测值均为无穷大；最后用指针万用表的红笔接c极，黑笔接e极，若所测值在3．5kΩl左右，则所测管为含阻尼二极管的IGBT管，若所测值在50kΩ左右，则所测IGBT管内不含阻尼二极管。对于数字万用表，正常情况下，IGBT管的C、C极问正向压降约为0．5V。 综上所述，内含阻尼二极管的IGBT管检测示意图如图所示，表笔连接除图中所示外，其他连接检测的读数均为无穷大。 如果测得IGBT管三个引脚间电阻均很小，则说明该管已击穿损坏；若测得IGBT管三个引脚间电阻均为无穷大，说明该管已开路损坏。实际维修中IGBT管多为击穿损坏。 三、IGBT模块使用上的注意事项 1、IGBT模块的选定 在使用IGBT模块的场合，选择何种电压，电流规格的IGBT模块，需要做周密的考虑。 （1）电流规格 IGBT模块的集电极电流增大时，VCE(-)上升，所产生的额定损耗亦变大。同时，开关损耗增大，原件发热加剧。因此，根据额定损耗，开关损耗所产生的热量，控制器件结温（Tj）在 150oC以下（通常为安全起见，以125oC以下为宜），请使用这时的集电流以下为宜。特别是用作高频开关时，由于开关损耗增大，发热也加剧，需十分注意。 一般来说，要将集电极电流的最大值控制在直流额定电流以下使用，从经济角度这是值得推荐的。 （2）电压规格 IGBT模块的电压规格与所使用装置的输入电源即市电电源电压紧密相关。其相互关系列于表1。根据使用目的，并参考本表，请选择相应的元件。 元器件电压规格 600V 1200V 1400V 电源 电压 200V；220V；230V；240V 346V；350V；380V；400V；415V；440V 575V 2、防止静电 IGBT的VGE的耐压值为±20V，在IGBT模块上加出了超出耐压值的电压的场合，由于会导致损坏的危险。 3、并联问题 用于大容量逆变器等控制大电流场合使用IGBT模块时，可以使用多个器件并联。并联时，要使每个器件流过均等的电流是非常重要的，如果一旦电流平衡达到破坏，那么电过于集中的那个器件将可能被损坏。 为使并联时电流能平衡，适当改变器件的特性及接线方法。例如。挑选器件的VCE(sat)相同的并联是很重要的。 4.注意事项 保存半导体原件环境温度、温度，不应偏离太大，温度为5－35℃，湿度为45—75％左右。 来源:网络并整理 5