igbt模块的使用及保管

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1、第17卷第6期平顶山工学院学报Vol.17No.62008年11月JournalofPingdingshanInstituteofTechnologyNov.2008文章编号:1671-9662(2008)06-0053-03IGBT模块的使用及保管12晋卫国,王银安(1.河南神马赛尔项目,河南平顶山467000;2.河南质量工程职业学院,河南平顶山467001)摘要:对IGBT的特性及使用时的注意事项进行探讨,提出了选择和安装过程中应该注意的问题。关键词:IGBT模块;氧化膜;MOSFET中图分类号:

2、TN709文献标识码:A电力电子器件是电力电子技术的基础,也是电力电子IGBT模块的电压规格与所使用装置的输入电源即市技术发展的“龙头”。新型电力电子器件中又以IGBT的发电电源电压紧密相关,其相互关系见下表1。展和应用最为广泛。表1模块电压规格与输入电源电压的关系1IGBT模块简介元器件电压规格电源电压IGBT是InsulatedGateBipolarTransistor(绝缘栅双极型200V;220V600V230V;240V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,

3、其输入极为MOSFET,输出极为PNP晶体346V;350V1200V380V;400V管,它融和了这两种器件的优点,既具有MOSFET器件驱动415V;440V功率小和开关速度快的优点,又具有双极型器件饱和压降1400V575V低而容量大的优点,其频率特性介于MOSFET与功率晶体使用中当IGBT模块集电极电流增大时,所产生的额定管之间,可正常工作于几十kHz频率范围内,在现代电力电损耗亦变大。同时,开关损耗增大,使元件发热加剧,因此,子技术中得到了越来越广泛的应用,在较高频率的大、中功选用IGBT模

4、块时其额定电流应大于负载电流。特别是用率应用中占据了主导地位。作高频开关时,由于开关损耗增大,发热加剧,选用时应该IGBT的等效电路如图1所示。由图1可知,若在IGBT降等使用。一般来说,要将集电极电流的最大值控制在直的栅极和发射极之间加上驱动正电压,则MOSFET导通,这流额定电流以下使用,从经济角度这是值得推荐的。样PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使得晶3使用中的注意事项体管导通;若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V,则3.1防止静电对策MOSFET截止,切断PNP晶体管基极电流的供给,

5、使得晶体由于IGBT模块为MOSFET结构,IGBT的栅极通过一管截止。IGBT与MOSFET一样也是电压控制型器件,在它层氧化膜与发射极实现电隔离。由于此氧化膜很薄,其击的栅极-发射极间施加十几V的直流电压,只有μA级的穿电压一般为20～30V,因此因静电而导致栅极击穿是IG2漏电流流过,基本上不消耗功率。BT失效的常见原因之一。因此使用中要注意以下几点:a.在使用模块时,尽量不要用手触摸驱动端子部份。当必须要触摸模块端子时,要先将人体或衣服上的静电用大电阻接地进行放电后,再触摸。b.在用导电材料连接

6、模块驱动端子时,在配线未接好之前请先不要接上模块。c.尽量在底板良好接地的情况下操作。d.在焊接作业时,焊机与焊槽之间的漏泄容易引起静电压的产生,为了防止静电的产生,请先将焊机处于良好的接地状态下。图1IGBT的等效电路在应用中有时虽然保证了栅极驱动电压没有超过栅极2IGBT模块的选择最大额定电压,但栅极连线的寄生电感和栅极与集电极间收稿日期:2008-08-17第一作者简介:晋卫国(1969-),男,河南扶沟人,河南神马赛尔项目助工。54平顶山工学院学报2008年11月的电容耦合,也会产生使氧化层损坏

7、的振荡电压。为此,通为增加保护电路的抗干扰能力,可在故障信号与启动保护常采用双绞线来传送驱动信号,以减小寄生电感。在栅极电路之间加一延时,不过故障电流会在这个延时内急剧上连线中串联小电阻也可以抑制振荡电压。升,大大增加了功率损耗,同时还会导致器件的di/dt增大。此外,在栅极-发射极间开路时,若在集电极与发射极所以往往是保护电路启动了,器件仍然被损坏。间加上电压,则随着集电极电位的变化,由于集电极有漏电降栅压旨在检测到器件过流时,马上降低栅压,但器件流流过,栅极电位升高,集电极则有电流流过。这时,如果仍

8、维持导通。降栅压后设有固定延时,故障电流在这一延集电极与发射极间存在高电压,则有可能使IGBT发热及至时期内被限制在一较小值,则降低了故障时器件的功耗,延损坏。长了器件抗短路的时间,而且能够降低器件关断时的di/在使用IGBT的场合,当栅极回路不正常或栅极回路损dt,对器件保护十分有利。若延时后故障信号依然存在,则(栅极处于开路状态),若在坏时主回路上加电压,则IGBT关断器件,若故障信号消失,驱动电路可自动恢复正常的工就会损坏,为防止此类