IGBT的常識及使用注意事項

一、IGBT管簡介

IGBT管是絕緣柵雙極型晶體管（Isolated Gate Bipolar Transistor）的簡稱，它是80年代初誕生，90年代迅速發(fā)展起來的新型復合電力電子器件IGBT管是由MOSFET場效應晶體管和BJT雙極型晶體管復合而成的，其輸入級為MOSFET，輸出級為PNP型大功率三極管，它融和了這兩種器件的優(yōu)點，既具有MOSFET器件輸入阻抗高 響應速度快 熱穩(wěn)定性好和驅(qū)動電路簡單的優(yōu)點，又具有雙極型器件通態(tài)電壓低 耐壓高和輸出電流大的優(yōu)點，其頻率特性介于MOS-FET與功率晶體管之間，可正常工作于幾十kHz頻率范圍內(nèi)，在現(xiàn)代電力電子技術(shù)中得到了越來越廣泛的應用，在較高頻率的大、中功率應用中占據(jù)了主導地位IGBT管的開通和關斷是由柵極電壓來控制IGBT管的。當柵極加正電壓時，OSFET內(nèi)形成溝道，并為PNP晶體管提供基極電流，從而使IGBT管導通，此時高耐壓的IGBT管也具有低的通態(tài)壓降 在柵極上加負電壓時，MOSFET內(nèi)的溝道消失，PNP晶體管的基極電流被切斷，IGBT管即關斷 IGBT管與MOSFET一樣也是電壓控制型器件，在它的柵極發(fā)射極間施加十幾伏的直流電壓，只有微安級的漏電流，基本上不消耗功率，顯示了輸入阻抗大的優(yōu)點。

二、IGBT管的代換

由于IGBT管工作在大電流 高電壓狀態(tài)，工作頻率較高，發(fā)熱量大，因此其故障率較高，又由于其價格較高，故代換IGBT管時，應遵循以下原則：首先，盡量用原型號的代換，這樣不僅利于固定安裝，也比較簡便 其次，如果沒有相同型號的管子，可用參數(shù)相近的IGBT管來代換，一般是用額定電流較大的管子代替額定電流較小的，用高耐壓的代替低耐壓的，如果參數(shù)已經(jīng)磨掉，可根據(jù)其額定功率來代換。

三、IGBT管的保存

保存半導體元件的場合溫度與濕度應保持常溫常濕狀態(tài)，不應偏離太大 一般地，常溫規(guī)定為5~35攝氏度 ，常濕規(guī)定為45％~75％ 在冬天特別干燥的地區(qū)，需用加濕機加濕裝IGBT管模塊的容器，應選用不帶靜電的容器并盡量遠離有腐蝕性氣體或灰塵較多的場合在溫度發(fā)生急劇變化的場所IGBT模塊表面可能有結(jié)露水的現(xiàn)象，因此IGBT模塊應放在溫度變化較小的地方。

四、使用注意事項

IGBT管的柵極通過一層氧化膜與發(fā)射極實現(xiàn)電隔離由于此氧化膜很薄，IGBT管的UGE 的耐壓值為 20V，在IGBT管加超出耐壓值的電壓時，會導致?lián)p壞的危險 此外，在柵極發(fā)射極間開路時，若在集電極與發(fā)射極間加上電壓，則隨著集電極電位的變化，由于集電極有漏電流流過，柵極電位升高，集電極則有電流流過 這時，如果集電極與發(fā)射極間存在高電壓，則有可能使IGBT管發(fā)熱乃至損壞在應用中，有時雖然保證了柵極驅(qū)動電壓沒有超過柵極最大額定電壓，但柵極連線的寄生電感和柵極與集電極間的電容耦合，也會產(chǎn)生使氧化層損壞的振蕩電壓為此，通常采用雙絞線來傳送驅(qū)動信號，以減少寄生電感 在柵極連線中串聯(lián)小電阻也可以抑制振蕩電壓，如果柵極回路不合適或者柵極回路完全不能工作時（柵極處于開路狀態(tài)），若在主回路上加上電壓，則IGBT管就會損壞 為防止這類損壞情況發(fā)生，應在柵極一發(fā)射極之間接一只10千歐左右的電阻。此外，由于IGBT管為MOS結(jié)構(gòu)，對于靜電就要十分注意 因此，請注意下面幾點：

(1)在使用模塊時，手持分裝件時，請勿觸摸驅(qū)動端子部分當必須要觸摸模塊端子時，要先將人體或衣服上的靜電放電后，再觸摸；

(2)在用導電材料連接IGBT管的驅(qū)動端子時，在配線未接好之前請先不要接上模塊；

(3)盡量在底板良好接地的情況下操作 如焊接時，電烙鐵要可靠接地在安裝或更換IGBT管時，應十分重視IGBT管與散熱片的接觸面狀態(tài)和擰緊程度，為了減少接觸熱阻，最好在散熱器與IGBT管間涂抹導熱硅脂，一般散熱片底部安裝有散熱風扇，當散熱風扇損壞中散熱片散熱不良時將導致IGBT管發(fā)熱，從而發(fā)生故障，因此對散熱風扇應定期進行檢查，一般在散熱片上靠近IGBT管的地方安裝有溫度感應器，當溫度過高時將報警或停止IGBT管工作。

IGBT靜態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)

可測試IGBT參數(shù)包括ICES、BVCES、IGESF、VGETH、VGEON、VCESAT、ICON、VF、

GFS、rCE等全直流參數(shù)，所有小電流指標保證1%重復測試精度，大電流指標保證2%以內(nèi)重復測試精度。

主極電流可提供400A 500A 800A 1250A大電流測試選項

BR3500測試系統(tǒng)是一項高速多用途半導體分立器件智能測試系統(tǒng)。它具有十分豐富的編程軟件和強大的測試能力?？烧鎸崪蚀_測試達十九大類二十七分類大、中、小功率的半導體分立器件。

一、可測試種類

1．二極管 Diode

2．穩(wěn)壓（齊納）二極管 Zener

3．晶體管 Transistor（NPN型/PNP型）

4．可控硅整流器（普通晶閘管） SCR

5．雙向可控硅（雙向晶閘管） TRIAC

6．MOS場效應管 Power MOSFET（N-溝/P-溝）

7．結(jié)型場效應管 J-FET （N-溝/P-溝，耗盡型/增強型）

8. 三端穩(wěn)壓器 REGULATOR（正電壓/負電壓，固定/可變）

9．絕緣柵雙極大功率晶體管 IGBT（NPN型/PNP型）

10.光電耦合器 OPTO-COUPLER（NPN型/PNP型）

11.光電邏輯器件 OPTO-LOGIC

12.光電開關管 OPTO-SWITCH

13.達林頓陣列

14.固態(tài)過壓保護器 SSOVP

15.硅觸發(fā)開關 STS

16.繼電器 RELAY（A、B、C型）

17.金屬氧化物壓變電阻 MOV

18.壓變電阻 VARISTO

19.雙向觸發(fā)二極管 DIAC

二、技術(shù)參數(shù)及可實現(xiàn)目標

主極電壓：1000V 通過內(nèi)部設置可擴展到：2000V

主極電流:50A 加選件可擴展到：400A/500A/1000A/1250A

控制極電壓:20V 加大電流臺選件可擴展到：80V

控制極電流:10A 加大電流臺選件可擴展到：40A

電壓分辨率:1mV

電流分辨率:100pA 加小電流臺選件可擴展到：1pA