資料介紹
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)又稱絕緣柵雙極型晶體管,是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件, 其輸入極為MOSFET,輸出極為PNP晶體管,因此,可以把其看作是MOS輸入的達(dá)林頓管。它融合了MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn),具備易于驅(qū)動(dòng)、峰值電流容量大、自關(guān)斷、開關(guān)頻率高 (10-40 kHz) 等特點(diǎn),已逐步取代晶閘管和GTO(門極可關(guān)斷晶閘管),是目前發(fā)展最為迅速的新一代電力電子器件。廣泛應(yīng)用于小體積、高效率的變頻電源、電機(jī)調(diào)速、 UPS 及逆變焊機(jī)當(dāng)中。1. IGBT的工作原理IGBT由柵極(G)、發(fā)射極(E)和集電極(C)三個(gè)極控制。如圖1,IGBT的開關(guān)作用是通過加正向柵極電壓形成溝道,給PNP晶體管提供基極電流,使IGBT導(dǎo)通。反之,加反向門極電壓消除溝道,切斷基極電流,使IGBT關(guān)斷。由圖2可知,若在IGBT的柵極和發(fā)射極之間加上驅(qū)動(dòng)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。圖1 IGBT 結(jié)構(gòu)圖圖2 IGBT電氣符號(hào)(左)與等效的電路圖(右)如果IGBT柵極與發(fā)射極之間的電壓,即驅(qū)動(dòng)電壓過低則IGBT不能穩(wěn)定的工作,如果過高甚至超過柵極—發(fā)射極之間的耐壓,則IGBT可能會(huì)永久損壞。同樣,如果IGBT集電極與發(fā)射極之間的電壓超過允許值,則流過IGBT的電流會(huì)超限,導(dǎo)致IGBT的結(jié)溫超過允許值,此時(shí)IGBT也有可能會(huì)永久損壞。2. IGBT極性判斷對(duì)IGBT進(jìn)行檢測(cè)時(shí),應(yīng)選用指針式萬用表。首先將萬用表撥到R×1KΩ檔,用萬用表測(cè)量各極之間的阻值,若某一極與其它兩極阻值為無窮大,調(diào)換表筆后該極與其它兩極的阻值仍為無窮大,則此極為柵極(G)。再用萬用表測(cè)量其余兩極之間的阻值,若測(cè)得阻值為無窮大,調(diào)換表筆后阻值較小,當(dāng)測(cè)量阻值較小時(shí),紅表筆接觸的為集電極(C),黑表筆接觸的為發(fā)射極(E)。圖3 IGBT實(shí)物圖3. IGBT好壞的判斷判斷IGBT好壞時(shí)必須選用指針式萬用表(電子式萬用表內(nèi)部電池電壓太低),也可以使用9V電池代替。首先將萬用表撥到R×10KΩ檔(R×1KΩ檔時(shí),內(nèi)部電壓過低,不足以使IGBT導(dǎo)通),用黑表筆接IGBT的集電極(C),紅表筆接IGBT的發(fā)射極(E),此時(shí)萬用表的指針在零位。用手指同時(shí)觸及一下柵極(G)和集電極(C),這時(shí)IGBT被觸發(fā)導(dǎo)通,萬用表的指針明顯擺動(dòng)并指向阻值較小的方向并能維持在某一位置。然后再用手指同時(shí)觸及一下柵極(G)和發(fā)射極(E),這時(shí)IGBT被阻斷,萬用表的指針回零。在檢測(cè)中以上現(xiàn)象均符合,可以判定IGBT是好的,否則該IGBT存在問題。(mbbeetchina)
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