您的位置 首页 新能源

IGBT的作业特性与IGBT的检测

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,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功率半导体

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,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功率半导体器材, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的长处。GTR饱满压下降,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归纳了以上两种器材的长处,驱动功率小而饱满压下降。十分合适运用于直流电压为600V及以上的变流体系如沟通电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等范畴。

IGBT模块是由IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与FWD(续流二极管芯片)经过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品;封装后的IGBT模块直接运用于变频器、UPS不间断电源等设备上;IGBT模块具有节能、设备修理便利、散热安稳等特色;当时商场上出售的多为此类模块化产品,一般所说的IGBT也指IGBT模块;跟着节能环保等理念的推动,此类产品在商场大将越来越多见;IGBT是动力改换与传输的中心器材,俗称电力电子设备的“CPU”,作为国家战略性新兴产业,在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新动力配备等范畴运用极广。

IGBT的作业特性:

IGBT 的静态特性

静态特性首要有伏安特性、搬运特性和开关特性。

(1)伏安特性:

IGBT 的伏安特性是指以栅源电压Ugs 为参变量时,漏极电流与栅极电压之间的联系曲线。输出漏极电流比受栅源电压Ugs 的操控,Ugs 越高, Id 越大。它与GTR 的输出特性类似。也可分为饱满区1 、放大区2 和击穿特性3 部分。在截止状况下的IGBT ,正向电压由J2 结承当,反向电压由J1结承当。如果无N+ 缓冲区,则正反向阻断电压能够做到相同水平,参加N+缓冲区后,反向关断电压只能到达几十伏水平,因而约束了IGBT 的某些运用规模。

(2)搬运特性:

IGBT 的搬运特性是指输出漏极电流Id 与栅源电压Ugs 之间的联系曲线。它与MOSFET 的搬运特性相同,当栅源电压小于敞开电压Ugs(th) 时,IGBT 处于关断状况。在IGBT 导通后的大部分漏极电流规模内, Id 与Ugs呈线性联系。最高栅源电压受最大漏极电流约束,其最佳值一般取为15V左右。

(3)开关特效:

IGBT 的开关特性是指漏极电流与漏源电压之间的联系。IGBT 处于导通态时,由于它的PNP 晶体管为宽基区晶体管,所以其B 值极低。虽然等效电路为达林顿结构,但流过MOSFET 的电流成为IGBT 总电流的首要部分。此刻,通态电压Uds(on) 可用下式表明

Uds(on) = Uj1 + Udr + IdRoh

式中Uj1 —— JI 结的正向电压,其值为0.7 ~1V ;Udr ——扩展电阻Rdr 上的压降;Roh ——沟道电阻。

通态电流Ids 可用下式表明:

Ids=(1+Bpnp)Imos

式中Imos ——流过MOSFET 的电流。

由于N+ 区存在电导调制效应,所以IGBT 的通态压降小,耐压1000V的IGBT 通态压降为2 ~ 3V 。IGBT 处于断态时,只要很小的走漏电流存在。

IGBT的动态特性

IGBT 在开经进程中,大部分时刻是作为MOSFET 来运转的,只是在漏源电压Uds 下降进程后期, PNP 晶体管由放大区至饱满,又添加了一段延迟时刻。td(on) 为注册延迟时刻, tri 为电流上升时刻。实践运用中常给出的漏极电流注册时刻ton 即为td (on) tri 之和。漏源电压的下降时刻由tfe1 和tfe2 组成。

IGBT的触发和关断要求给其栅极和基极之间加上正向电压和负向电压,栅极电压可由不同的驱动电路发生。当挑选这些驱动电路时,有必要根据以下的参数来进行:器材关断偏置的要求、栅极电荷的要求、耐固性要求和电源的状况。由于IGBT栅极- 发射极阻抗大,故可运用MOSFET驱动技能进行触发,不过由于IGBT的输入电容较MOSFET为大,故IGBT的关断偏压应该比许多MOSFET驱动电路供给的偏压更高。

IGBT在关断进程中,漏极电流的波形变为两段。由于MOSFET关断后,PNP晶体管的存储电荷难以敏捷消除,形成漏极电流较长的尾部时刻,td(off)为关断延迟时刻,trv为电压Uds(f)的上升时刻。实践运用中常常给出的漏极电流的下降时刻Tf由图中的t(f1)和t(f2)两段组成,而漏极电流的关断时刻

t(off)=td(off)+trv十t(f)

式中,td(off)与trv之和又称为存储时刻。

IGBT的开关速度低于MOSFET,但显着高于GTR。IGBT在关断时不需要负栅压来削减关断时刻,但关断时刻随栅极和发射极并联电阻的添加而添加。IGBT的敞开电压约3~4V,和MOSFET适当。IGBT导通时的饱满压降比MOSFET低而和GTR挨近,饱满压降随栅极电压的添加而下降。

IGBT的判别检测:

判别极性:

首先将万用表拨在RTImes;1KΩ挡,用万用表丈量时,若某一极与其它南北极阻值为无穷大,互换表笔后该极与其它南北极的阻值仍为无穷大,则判别此极为栅极(G )其他南北极再用万用表丈量,若测得阻值为无穷大,互换表笔后丈量阻值较小。在丈量阻值较小的一次中,则判别红表笔接的为集电极(C);黑表笔接的为发射极(E)。

判别好坏:

将万用表拨在RTImes;10KΩ挡,用黑表笔接IGBT 的集电极(C),红表笔接IGBT 的发射极(E),此刻万用表的指针在零位。用手指一起触及一下栅极(G)和集电极(C),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方位。然后再用手指一起触及一下栅极(G)和发射极(E),这时IGBT 被阻断,万用表的指针回零。此刻即可判别IGBT 是好的。

检测留意事项:

任何指针式万用表皆可用于检测IGBT。留意判别IGBT 好坏时,必定要将万用 表拨在RTImes;10KΩ挡,因RTImes;1KΩ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,而无法判别IGBT 的好坏。此办法相同也能够用于检测功率场效应晶体管(P-MOSFET)的好坏。

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/qiche/xinnengyuan/150664.html

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部