《电子技术应用》

IGBT模块工作原理以及检测方法

2017/10/16 14:43:51

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。

图片7.png

图1 IGBT的等效电路

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档,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档,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殴,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1、2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。 


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