分享好友 技术首页 技术分类 切换频道

IGBT模块工作原理以及检测方法

2020-07-18 18:02230

1 IGBT模块简介
    IGBT是Insulated Gate Bipolar Transistor(绝缘栅双极型晶体管)的缩写,IGBT是由MOSFET和双极型晶体管复合而成的一种器件,其输入极为MOSFET,输出极为PNP晶体管,它融和了这两种器件的优点,既具有MOSFET器件驱动功率小和开关速度快的优点,又具有双极型器件饱和压降低而容量大的优点,其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间,可正常工作于几十kHz频率范围内,在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用,在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。
    IGBT的等效电路如图1所示。由图1可知,若在IGBT的栅极G和发射极E之间加上驱动正电压,则MOSFET导通,这样PNP晶体管的集电极C与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通;若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V,则MOS 截止,切断PNP晶体管基极电流的供给,使得晶体管截止。IGBT与MOSFET一样也是电压控制型器件,在它的栅极G—发射极E间施加十几V的直流电压,只有在uA级的漏电流流过,基本上不消耗功率。

图1 IGBT的等效电路

2 IGBT模块的选择
    IGBT模块的电压规格与所使用装置的输入电源即试电电源电压紧密相关。其相互关系见下表。使用中当IGBT模块集电极电流增大时,所产生的额定损耗亦变大。同时,开关损耗增大,使原件发热加剧,因此,选用IGBT模块时额定电流应大于负载电流。特别是用作高频开关时,由于开关损耗增大,发热加剧,选用时应该降温等使用。

3 使用中的注意事项
    由于IGBT模块为MOSFET结构,IGBT的栅极通过一层氧化膜与发射极实现电隔离。由于此氧化膜很薄,其击穿电压一般达到20~30V。因此因静电而导致栅极击穿是IGBT失效的常见原因之一。因此使用中要注意以下几点:

  1. 在使用模块时,尽量不要用手触摸驱动端子部分,当必须要触摸模块端子时,要先将人体或衣服上的静电用大电阻接地进行放电后,再触摸;
  2. 在用导电材料连接模块驱动端子时,在配线未接好之前请先不要接上模块;
  3. 尽量在底板良好接地的情况下操作。

    在应用中有时虽然保证了栅极驱动电压没有超过栅极zui大额定电压,但栅极连线的寄生电感和栅极与集电极间的电容耦合,也会产生使氧化层损坏的振荡电压。为此,通常采用双绞线来传送驱动信号,以减少寄生电感。在栅极连线中串联小电阻也可以抑制振荡电压。
    此外,在栅极—发射极间开路时,若在集电极与发射极间加上电压,则随着集电极电位的变化,由于集电极有漏电流流过,栅极电位升高,集电极则有电流流过。这时,如果集电极与发射极间存在高电压,则有可能使IGBT发热及至损坏。
    在使用IGBT的场合,当栅极回路不正常或栅极回路损坏时(栅极处于开路状态),若在主回路上加上电压,则IGBT就会损坏,为防止此类故障,应在栅极与发射极之间串接一只10KΩ左右的电阻
    在安装或更换IGBT模块时,应十分重视IGBT模块与散热片的接触面状态和拧紧程度。为了减少接触热阻,在散热器与IGBT模块间涂抹导热硅脂。一般散热片底部安装有散热风扇,当散热风扇损坏中散热片散热不良时将导致IGBT模块发热,而发生故障。因此对散热风扇应定期进行检查,一般在散热片上靠近IGBT模块的地方安装有温度感应器,当温度过高时将报警或停止IGBT模块工作。

4 保管时的注意事项

  1. 一般保存IGBT模块的场所,应保持常温常湿状态,不应偏离太大。常温的规定为5~35℃ ,常湿的规定在45~75%左右。在冬天特别干燥的地区,需用加湿机加湿;
  2. 尽量远离有腐蚀性气体或灰尘较多的场合;
  3. 在温度发生急剧变化的场所IGBT模块表面可能有结露水的现象,因此IGBT模块应放在温度变化较小的地方;
  4. 保管时,须注意不要在IGBT模块上堆放重物;
  5. 装IGBT模块的容器,应选用不带静电的容器。

检测IGBT模块的的办法

以两单元为例:用模拟万用表测量
   静态测量:把万用表放在乘100,测量黑表笔接1端子、红表笔接2端子,显示电阻应为无穷大;
表笔对调,显示电阻应在400欧左右.用同样的方法,测量黑表笔接3端子、红表笔接1端子,
显示电阻应为无穷大;表笔对调,显示电阻应在400欧左右.若符合上述情况表明此IGBT的两个
单元没有明显的故障.
     动态测试: 把万用表的档位放在乘10K,用黑表笔接4端子,红表笔接5端子,此时黑表笔接3端子红表笔接1端子, 此时电阻应为300-400,把表笔对调也有大约300-400殴的电阻表明此IGBT单元是完好的.
用同样的方法测试12端子间的IGBT,若符合上述的情况表明该IGBT也是完好的.

    将万用表拨在R×10KΩ挡,用黑表笔接IGBT 的漏极(D),红表笔接IGBT 的源极(S),此时万用表的指针指在无穷处。用手指同时触及一下栅极(G)和漏极(D),这时IGBT 被触发导通,万用表的指针摆向阻值 较小的方向,并能站住指示在某一位置。然后再用手指同时触及一下源极(S)和栅极(G),这时IGBT 被阻 断,万用表的指针回到无穷处。此时即可判断IGBT 是好的。

注意:若进第二次测量时,应短接一下源极(S)和栅极(G)。

      
任何指针式万用表皆可用于检测IGBT。注意判断IGBT 好坏时,一定要将万用表拨在R×10KΩ挡,因R×1K Ω挡以下各档万用表内部电池电压太低,检测好坏时不能使IGBT 导通,而无法判断IGBT 的好坏。

免责声明:矿库网文章内容来源于网络,为了传递信息,我们转载部分内容,尊重原作者的版权。所有转载文章仅用于学习和交流之目的,并非商业用途。如有侵权,请及时联系我们删除。感谢您的理解与支持。

点赞 0
举报
收藏 0
评论 0
分享 0
常见IGBT模块失效原因
对于刚接触IGBT模块的人来说,IGBT模块失效找不到原因是一件痛苦的事情,究竟哪些是其失效的常见的原因呢,我大致总结了一下,分析出了六大主要原因,下面逐一说明。 一、过温(即过电流,过负载) 主要表现在散热设计不完善,死区时间

0评论2020-07-20659

英飞凌DLC系列模块BSM100GB170DLC/BSM150GB170DLC
型号:BSM100GB170DLC/BSM150GB170DLC规格:电流100A/150A电压:1700V 单元:2 品牌:英飞凌/EUPEC产品说明:以660 V电压等级变频器设计为例,选取2SD106AI-17、2SD31I驱动模块来分别驱动BSM150GB170DLC、BSM100GB170DLC和 FP200R170KE3

0评论2020-07-20388

供应英飞凌FF400R12KT3 IGBT模块
供应英飞凌FF400R12KT3 IGBT模块,价格优惠.型号:FF400R12KT3 电流:400(A) 电压:1200(V) 控制方式:IGBT 400A/1200V/2单元封装:62mm 全新原装 IGBT是电压控制型器件,FF400R12KT3的栅极?发射极间施加十几V的直流电压,只有μA级的

0评论2020-07-20358

供应BSM400GA120DN2 IGBT模块
供应BSM400GA120DN2 IGBT模块品牌:Infineon /EUPEC型号:BSM400GA120DN2 电源电压:1200(V)BSM400GA120DN2由于有集电极-栅极寄生电容的密勒效应影响,能引起意外的电压尖峰损害,所以设计时应让栅极电路的阻抗足够低以尽量消除其负面影

0评论2020-07-2062

优势供应FF800R12KF4二单元EUPEC IGBT模块
产品型号: FF800R12KF4产品品牌: EUPEC产品Tag:eupecIGBT模块FF800R12KF4优势供应FF800R12KF4二单元EUPEC IGBT模块型号:FF800R12KF4厂家:EUPEC/英飞凌 相关知识: 根据IGBT模块的工作三种栅极驱动电路,即分立元件组成的驱动电路、集成

0评论2020-07-20653

优势供应FZ2400R12KE3英飞凌1单元1700V IGBT模块-
产品品牌: 英飞凌产品Tag:IGBT模块FZ2400R12KE3优势供应FZ2400R12KE3英飞凌1单元1700V IGBT模块zui大电流:2400A电大电压:1200V洽淡!电力电子变换技术的发展,使得各种各样的电力电子器件得到了迅速的发展。20世纪80年代,为了给高电压

0评论2020-07-20701

EUPEC原装1单元FZ1200R12KE3 大功率IGBT模块现货供应
产品型号: FZ1200R12KT3产品品牌: EUPEC(英飞凌/欧派克)产品Tag:大功率IGBT模块FZ1200R12KE3EUPEC原装1单元FZ1200R12KE3 大功率IGBT模块现货供应品牌:EUPEC(英飞凌/欧派克)型号:FZ1200R12KT3想了解更多详情,咨询!1 IGBT的工作特

0评论2020-07-20411

供应EUPEC/英飞凌FZ1600R17KF6C-B2 IGBT模块
产品型号: FZ1600R17KF6C-B2产品品牌: EUPEC/英飞凌产品Tag:FZ1600R17KF6C-供应EUPEC/英飞凌FZ1600R17KF6C-B2 IGBT模块型号:FZ1600R17KF6C-B 厂家:EUPEC/英飞凌电汉:1600A想了解更多详情,咨询!用于控制、调节和开关目的的功率半导体

0评论2020-07-20348

供应EUPEC/英飞凌FZ2400R17KF6C-B2 IGBT模块
供应EUPEC/英飞凌FZ2400R17KF6C-B2 IGBT模块产品型号: FZ2400R17KF6C-B2产品品牌: EUPEC/英飞凌产品Tag:FZ2400R17KF6C-供应EUPEC/英飞凌FZ2400R17KF6C-B2 IGBT模块型号:FZ2400R17KF6C-B2 厂家:EUPEC/英飞凌电汉:2400A想了解更多详情,

0评论2020-07-20780

影响IGBT安全可靠与否的主要因素

0评论2020-07-1917