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igbt模塊怎么測量好壞

鉅大LARGE  |  點擊量:3783次  |  2020年02月12日  

IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor),絕緣柵雙極型晶體管,是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件,兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優點。GTR飽和壓降低,載流密度大,但驅動電流較大;MOSFET驅動功率很小,開關速度快,但導通壓降大,載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優點,驅動功率小而飽和壓降低。


IGBT非常適合應用于直流電壓為600V及以上的變流系統如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。圖1所示為一個N溝道增強型絕緣柵雙極晶體管結構,N+區稱為源區,附于其上的電極稱為源極。N+區稱為漏區。器件的控制區為柵區,附于其上的電極稱為柵極。溝道在緊靠柵區邊界形成。在漏、源之間的p型區(包括p+和p一區)(溝道在該區域形成),稱為亞溝道區(Subchannelregion)。


而在漏區另一側的p+區稱為漏注入區(Draininjector),它是IGBT特有的功能區,與漏區和亞溝道區一起形成pNp雙極晶體管,起發射極的作用,向漏極注入空穴,進行導電調制,以降低器件的通態電壓。附于漏注入區上的電極稱為漏極。IGBT的開關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導通。反之,加反向門極電壓消除溝道,切斷基極電流,使IGBT關斷。IGBT的驅動方法和MOSFET基本相同,只需控制輸入極N一溝道MOSFET,所以具有高輸入阻抗特性。當MOSFET的溝道形成后,從p+基極注入到N一層的空穴(少子),對N一層進行電導調制,減小N一層的電阻,使IGBT在高電壓時,也具有低的通態電壓。



檢測IGBT好壞簡便方法

1、判斷極性


首先將萬用表撥在R1K擋,用萬用表測量時,若某一極與其它兩極阻值為無窮大,調換表筆后該極與其它兩極的阻值仍為無窮大,則判斷此極為柵極(G)。其余兩極再用萬用表測量,若測得阻值為無窮大,調換表筆后測量阻值較小。在測量阻值較小的一次中,則判斷紅表筆接的為集電極(C);黑表筆接的為發射極(E)。


2、判斷好壞


將萬用表撥在R10K擋,用黑表筆接IGBT的集電極(C),紅表筆接IGBT的發射極(E),此時萬用表的指針在零位。用手指同時觸及一下柵極(G)和集電極(C),這時IGBT被觸發導通,萬用表的指針擺向阻值較小的方向,并能站住指示在某一位置。然后再用手指同時觸及一下柵極(G)和發射極(E),這時IGBT被阻斷,萬用表的指針回零。此時即可判斷IGBT是好的。


3、任何指針式萬用表皆可用于檢測IGBT


注意判斷IGBT好壞時,一定要將萬用表撥在R10K擋,因R1K擋以下各檔萬用表內部電池電壓太低,檢測好壞時不能使IGBT導通,而無法判斷IGBT的好壞。此方法同樣也可以用于檢測功率場效應晶體管(p-MOSFET)的好壞。



逆變器IGBT模塊檢測:


將數字萬用表撥到二極管測試檔,測試IGBT模塊c1e1、c2e2之間以及柵極G與e1、e2之間正反向二極管特性,來判斷IGBT模塊是否完好。


以六相模塊為例。將負載側U、V、W相的導線拆除,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,萬用表顯示數值為400左右。再將紅表筆接N(發射極e2),黑表筆測U、V、W,萬用表顯示數值為400左右;黑表筆接p,紅表筆測U、V、W,萬用表顯示數值為最大。各相之間的正反向特性應相同,若出現差別說明IGBT模塊性能變差,應予更換。IGBT模塊損壞時,只有擊穿短路情況出現。


紅、黑兩表筆分別測柵極G與發射極E之間的正反向特性,萬用表兩次所測的數值都為最大,這時可判定IGBT模塊門極正常。如果有數值顯示,則門極性能變差,此模塊應更換。當正反向測試結果為零時,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壓管也將擊穿損壞。


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