您好!歡迎光臨烜芯微科技品牌官網(wǎng)!

深圳市烜芯微科技有限公司

ShenZhen XuanXinWei Technoligy Co.,Ltd
二極管、三極管、MOS管、橋堆

全國服務(wù)熱線:18923864027

  • 熱門關(guān)鍵詞:
  • 橋堆
  • 場效應(yīng)管
  • 三極管
  • 二極管
  • IGBT的工作原理與作用和IGBT管的檢測方法
    • 發(fā)布時間:2020-08-21 16:39:49
    • 來源:
    • 閱讀次數(shù):
    IGBT的工作原理與作用和IGBT管的檢測方法
    IGBT的工作原理和作用
    IGBT就是一個開關(guān),非通即斷,如何控制他的通還是斷,就是靠的是柵源極的電壓,當(dāng)柵源極加+12V(大于6V,一般取12V到15V)時IGBT導(dǎo)通,柵源極不加電壓或者是加負壓時,IGBT關(guān)斷,加負壓就是為了可靠關(guān)斷。
    IGBT沒有放大電壓的功能,導(dǎo)通時可以看做導(dǎo)線,斷開時當(dāng)做開路。
    IGBT有三個端子,分別是G,D,S,在G和S兩端加上電壓后,內(nèi)部的電子發(fā)生轉(zhuǎn)移(半導(dǎo)體材料的特點,這也是為什么用半導(dǎo)體材料做電力電子開關(guān)的原因),本來是正離子和負離子一一對應(yīng),半導(dǎo)體材料呈中性,但是加上電壓后,電子在電壓的作用下,累積到一邊,形成了一層導(dǎo)電溝道,因為電子是可以導(dǎo)電的,變成了導(dǎo)體。如果撤掉加在GS兩端的電壓,這層導(dǎo)電的溝道就消失了,就不可以導(dǎo)電了,變成了絕緣體。
    IGBT的工作原理和作用電路分析
    IGBT的等效電路如圖1所示。由圖1可知,若在IGBT的柵極和發(fā)射極之間加上驅(qū)動正電壓,則MOSFET導(dǎo)通,這樣PNP晶體管的集電極與基極之間成低阻狀態(tài)而使得晶體管導(dǎo)通;若IGBT的柵極和發(fā)射極之間電壓為0V,則MOSFET截止,切斷PNP晶體管基極電流的供給,使得晶體管截止。
    IGBT的工作原理
    圖1 IGBT的等效電路
    由此可知,IGBT的安全可靠與否主要由以下因素決定:
    --IGBT柵極與發(fā)射極之間的電壓;
    --IGBT集電極與發(fā)射極之間的電壓;
    --流過IGBT集電極-發(fā)射極的電流;
    --IGBT的結(jié)溫。
    如果IGBT柵極與發(fā)射極之間的電壓,即驅(qū)動電壓過低,則IGBT不能穩(wěn)定正常地工作,如果過高超過柵極-發(fā)射極之間的耐壓則IGBT可能永久性損壞;同樣,如果加在IGBT集電極與發(fā)射極允許的電壓超過集電極-發(fā)射極之間的耐壓,流過IGBT集電極-發(fā)射極的電流超過集電極-發(fā)射極允許的最大電流,IGBT的結(jié)溫超過其結(jié)溫的允許值,IGBT都可能會永久性損壞。
    絕緣柵極雙極型晶體管(IGBT)
    IGBT的工作原理
    IGBT管的好壞檢測
    IGBT管的好壞可用指針萬用表的Rxlk擋來檢測,或用數(shù)字萬用表的“二極管”擋來測量PN結(jié)正向壓降進行判斷。檢測前先將IGBT管三只引腳短路放電,避免影響檢測的準(zhǔn)確度;然后用指針萬用表的兩枝表筆正反測G、e兩極及G、c兩極的電阻,對于正常的IGBT管(正常G-E兩極與G-c兩極間的正反向電阻均為無窮大;內(nèi)含阻尼二極管的IGBT管正常時,e-C極間均有4kΩ正向電阻),上述所測值均為無窮大;最后用指針萬用表的紅筆接c極,黑筆接e極,若所測值在3.5kΩ左右,則所測管為含阻尼二極管的IGBT管,若所測值在50kΩ左右,則所測IGBT管內(nèi)不含阻尼二極管。對于數(shù)字萬用表,正常情況下,IGBT管的e-C極間正向壓降約為0.5V。
    內(nèi)含阻尼二極管的IGBT管檢測示意圖如圖所示,表筆連接除圖中所示外,其他連接檢測的讀數(shù)均為無窮大。
    如果測得IGBT管三個引腳間電阻均很小,則說明該管已擊穿損壞;若測得IGBT管三個引腳間電阻均為無窮大,說明該管已開路損壞。實際工作中IGBT管多為擊穿損壞。
    功率模塊的好壞判斷主要是對功率模塊內(nèi)的續(xù)流兩極管的判斷。 對于IGBT模塊我們還需判斷在有觸發(fā)電壓的情況下能否導(dǎo)通和關(guān)斷。逆變器IGBT模塊檢測: 將數(shù)字萬用表撥到二極管測試檔,測試IGBT模塊c1 e1、c2 e2之間以及柵極G與e1、e2之間正反用二極管特性,來判斷IGBT模塊是否完好。
    以六相模塊為例。將負載側(cè)U、V、W相的導(dǎo)線拆除,使用二極管測試檔,紅表筆接P(集電極c1),黑表筆依次測U、V、W,萬用表顯示數(shù)值為最大;將表筆反過來,黑表筆接P,紅表筆測U、V、W,萬用表顯示數(shù)值為400左右。再將紅表筆接N(發(fā)射極e2),黑表筆測U、V、W,萬用表顯示數(shù)值為400左右;黑表筆接P,紅表筆測U、V、W,萬用表顯示數(shù)值為最大。各相之間的正反向特性應(yīng)相同,若出現(xiàn)差別說明IGBT模塊性能變差,應(yīng)予更換。
    IGBT模塊損壞時,只有擊穿短路情況出現(xiàn)。紅、黑兩表筆分別測柵極G與發(fā)射極E之間的正反向特性, 萬用表兩次所測的數(shù)值都為最大,這時可判定IGBT模塊門極正常。如果有數(shù)值顯示,則門極性能變差,此模塊應(yīng)更換。當(dāng)正反向測試結(jié)果為零時,說明所檢測的一相門極已被擊穿短路。門極損壞時電路板保護門極的穩(wěn)壓管也將擊穿損壞變頻調(diào)速系統(tǒng)在異步電機確定后,通常應(yīng)根據(jù)異步電機的額定參數(shù)或根據(jù)電機實際的運行參數(shù)來選擇變頻器。實踐中發(fā)現(xiàn),對變頻器額定電流的選擇應(yīng)給予高度的重視。選擇變頻器如果只考慮容量不考慮電流,極易造成變頻器的燒毀。因此,計算變頻器容量時必須留有適當(dāng)?shù)挠嗟亍?/div>
    通常要求變頻器的額定電流:≥(1.05~1.1)IN(1)或I變≥(1.05~1.1)IMAX (2)式中
    I變----變頻器的額定電流
    IN----電機的額定電流
    IMAX----電機實際運行中的最大電流
    按容量選擇時,則變頻器容量:P變≥1.732&TImes;KINUN10-3 (KVA)(3)
    式中
    IN----電機額定電流
    UN----電機額定電壓
    K----安全系數(shù),一般選?。?.05~1.1)
    例如,選擇的電機的額定電壓UN=380V,額定電流IN=7.2A。
    根據(jù)式(1),變頻器額定電流選?。?/div>
    I變≥1.1IN=1.1&TImes;7.2=7.92(A)
    根據(jù)式(3)變頻器容量選?。?/div>
    P變≥1.732&TImes;1.05&TImes;7.2×380×10-3=4.98(KVA)
    根據(jù)以上計算,變頻器可選取功率≥5KVA,額定電流≥8A的變頻器。
    IGBT管的好壞可用指針萬用表的Rxlk擋來檢測,或用數(shù)字萬用表的“二極管”擋來測量PN結(jié)正向壓降進行判斷。檢測前先將IGBT管三只引腳短路放電,避免影響檢測的準(zhǔn)確度;然后用指針萬用表的兩枝表筆正反測G、e兩極及G、c兩極的電阻,對于正常的IGBT管(正常G-E兩極與G-c兩極間的正反向電阻均為無窮大;內(nèi)含阻尼二極管的IGBT管正常時,e-C極間均有4kΩ正向電阻),上述所測值均為無窮大;最后用指針萬用表的紅筆接c極,黑筆接e極,若所測值在3.5kΩ左右,則所測管為含阻尼二極管的IGBT管,若所測值在50kΩ左右,則所測IGBT管內(nèi)不含阻尼二極管。對于數(shù)字萬用表,正常情況下,IGBT管的e-C極間正向壓降約為0.5V。
    內(nèi)含阻尼二極管的IGBT管檢測示意圖如圖所示,表筆連接除圖中所示外,其他連接檢測的讀數(shù)均為無窮大。
    如果測得IGBT管三個引腳間電阻均很小,則說明該管已擊穿損壞;若測得IGBT管三個引腳間電阻均為無窮大,說明該管已開路損壞。實際工作中IGBT管多為擊穿損壞。
    功率模塊的好壞判斷主要是對功率模塊內(nèi)的續(xù)流兩極管的判斷。 對于IGBT模塊我們還需判斷在有觸發(fā)電壓的情況下能否導(dǎo)通和關(guān)斷。逆變器IGBT模塊檢測: 將數(shù)字萬用表撥到二極管測試檔,測試IGBT模塊c1 e1、c2 e2之間以及柵極G與e1、e2之間正反用二極管特性,來判斷IGBT模塊是否完好。
    以六相模塊為例。將負載側(cè)U、V、W相的導(dǎo)線拆除,使用二極管測試檔,紅表筆接P(集電極c1),黑表筆依次測U、V、W,萬用表顯示數(shù)值為最大;將表筆反過來,黑表筆接P,紅表筆測U、V、W,萬用表顯示數(shù)值為400左右。再將紅表筆接N(發(fā)射極e2),黑表筆測U、V、W,萬用表顯示數(shù)值為400左右;黑表筆接P,紅表筆測U、V、W,萬用表顯示數(shù)值為最大。各相之間的正反向特性應(yīng)相同,若出現(xiàn)差別說明IGBT模塊性能變差,應(yīng)予更換。
    IGBT模塊損壞時,只有擊穿短路情況出現(xiàn)。紅、黑兩表筆分別測柵極G與發(fā)射極E之間的正反向特性, 萬用表兩次所測的數(shù)值都為最大,這時可判定IGBT模塊門極正常。如果有數(shù)值顯示,則門極性能變差,此模塊應(yīng)更換。當(dāng)正反向測試結(jié)果為零時,說明所檢測的一相門極已被擊穿短路。門極損壞時電路板保護門極的穩(wěn)壓管也將擊穿損壞變頻調(diào)速系統(tǒng)在異步電機確定后,通常應(yīng)根據(jù)異步電機的額定參數(shù)或根據(jù)電機實際的運行參數(shù)來選擇變頻器。實踐中發(fā)現(xiàn),對變頻器額定電流的選擇應(yīng)給予高度的重視。選擇變頻器如果只考慮容量不考慮電流,極易造成變頻器的燒毀。因此,計算變頻器容量時必須留有適當(dāng)?shù)挠嗟亍?/div>
    通常要求變頻器的額定電流:≥(1.05~1.1)IN(1)或I變≥(1.05~1.1)IMAX (2)式中
    I變----變頻器的額定電流
    IN----電機的額定電流
    IMAX----電機實際運行中的最大電流
    按容量選擇時,則變頻器容量:P變≥1.732×KINUN10-3 (KVA)(3)
    式中
    IN----電機額定電流
    UN----電機額定電壓
    K----安全系數(shù),一般選?。?.05~1.1)
    例如,選擇的電機的額定電壓UN=380V,額定電流IN=7.2A。
    根據(jù)式(1),變頻器額定電流選?。?/div>
    I變≥1.1IN=1.1×7.2=7.92(A)
    根據(jù)式(3)變頻器容量選?。?/div>
    P變≥1.732×1.05×7.2×380×10-3=4.98(KVA)
    根據(jù)以上計算,變頻器可選取功率≥5KVA,額定電流≥8A的變頻器。
    烜芯微專業(yè)制造二極管,三極管,MOS管,橋堆等20年,工廠直銷省20%,4000家電路電器生產(chǎn)企業(yè)選用,專業(yè)的工程師幫您穩(wěn)定好每一批產(chǎn)品,如果您有遇到什么需要幫助解決的,可以點擊右邊的工程師,或者點擊銷售經(jīng)理給您精準(zhǔn)的報價以及產(chǎn)品介紹
    相關(guān)閱讀