IGBT保管、使用、選擇時(shí)(shí)的技巧

提出選擇和安裝過(guò)(guò)程中應(yīng)該注意的方面，對(duì)IGBT的特性注意事項(xiàng)進(jìn)(jìn)行了研討。

1 IGBT模塊簡(jiǎn)(jiǎn)介

   相信大家都知道IGBT是絕緣柵雙極型晶體管縮寫(xiě)，IGBT是由MOSFET和雙極型晶體管復(fù)合而成的一種器件，其輸入極為MOSFET，輸出極為PNP晶體管，既具有MOSFET器件驅(qū)動(dòng)(dòng)功率小和開(kāi)關(guān)(guān)速度快的優(yōu)(yōu)點(diǎn)(diǎn)，又具有雙極型器件飽和壓降低而容量大的優(yōu)(yōu)點(diǎn)(diǎn)，其頻率特性介于MOSFET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)(shù)中得到了越來(lái)(lái)越廣泛的應(yīng)用，在較高頻率的大、中功率應(yīng)用中占據(jù)了主導(dǎo)地位。它融和了這兩種器件的優(yōu)(yōu)點(diǎn)(diǎn)，

   IGBT的等效電路如圖1所示。由圖1可知，若在IGBT的柵極和發(fā)(fā)射極之間加上驅(qū)動(dòng)(dòng)正電壓，則MOSFET導(dǎo)通，這樣PNP晶體管的集電極與基極之間成低阻狀態(tài)(tài)而使得晶體管導(dǎo)通；若IGBT的柵極和發(fā)(fā)射極之間電壓為0V，則MOS截止，切斷PNP晶體管基極電流的供給，使得晶體管截止。IGBT與MOSFET一樣也是電壓控制型器件，在它的柵極—發(fā)(fā)射極間施加十幾V的直流電壓，只有在uA級(jí)的漏電流流過(guò)(guò)，基本上不消耗功率。

圖1 IGBT的等效電路

2 保管時(shí)(shí)的注意事項(xiàng)

一般保存IGBT模塊的場(chǎng)(chǎng)所，應(yīng)保持常溫常濕狀態(tài)(tài)，不應(yīng)偏離太大。常溫的規(guī)定為5～35℃，常濕的規(guī)定在45～75％左右。在冬天特別干燥的地區(qū)，需用加濕機(jī)加濕;

盡量遠(yuǎn)離有腐蝕性氣體或灰塵較多的場(chǎng)(chǎng)合；

在溫度發(fā)(fā)生急劇變化的場(chǎng)(chǎng)所IGBT模塊表面可能有結(jié)露水的現(xiàn)象，因此IGBT模塊應(yīng)放在溫度變化較小的地方；

保管時(shí)(shí)，須注意不要在IGBT模塊上堆放重物； CEDN論壇

裝IGBT模塊的容器，應(yīng)選用不帶靜電的容器。

3 使用中的注意事項(xiàng)

   由于IGBT模塊為MOSFET結(jié)構(gòu)，IGBT的柵極通過(guò)(guò)一層氧化膜與發(fā)(fā)射極實(shí)(shí)現(xiàn)電隔離。由于此氧化膜很薄，其擊穿電壓一般達(dá)到20～30V。因此因靜電而導(dǎo)致柵極擊穿是IGBT失效的常見(jiàn)(jiàn)原因之一。因此使用中要注意以下幾點(diǎn)(diǎn)：

在使用模塊時(shí)(shí)，盡量不要用手觸摸驅(qū)動(dòng)(dòng)端子部分，當(dāng)必須要觸摸模塊端子時(shí)(shí)，要先將人體或衣服上的靜電用大電阻接地進(jìn)(jìn)行放電后，再觸摸；

在用導(dǎo)電材料連接模塊驅(qū)動(dòng)(dòng)端子時(shí)(shí)，在配線(xiàn)未接好之前請(qǐng)先不要接上模塊；

盡量在底板良好接地的情況下操作。

         此外，在柵極—發(fā)(fā)射極間開(kāi)路時(shí)(shí)，若在集電極與發(fā)(fā)射極間加上電壓，則隨著(zhù)集電極電位的變化，由于集電極有漏電流流過(guò)(guò)，柵極電位升高，集電極則有電流流過(guò)(guò)。這時(shí)(shí)，如果集電極與發(fā)(fā)射極間存在高電壓，則有可能使IGBT發(fā)(fā)熱及至損壞。

        在使用IGBT的場(chǎng)(chǎng)合，當(dāng)柵極回路不正?；驏艠O回路損壞時(shí)(shí)(柵極處于開(kāi)路狀態(tài)(tài))，若在主回路上加上電壓，則IGBT就會(huì)(huì )損壞，為防止此類(lèi)故障，應(yīng)在柵極與發(fā)(fā)射極之間串接一只10KΩ左右的電阻。

        在安裝或更換IGBT模塊時(shí)(shí)，應(yīng)十分重視IGBT模塊與散熱片的接觸面狀態(tài)(tài)和擰緊程度。為了減少接觸熱阻，*好在散熱器與IGBT模塊間涂抹導(dǎo)熱硅脂。一般散熱片底部安裝有散熱風(fēng)(fēng)扇，當(dāng)散熱風(fēng)(fēng)扇損壞中散熱片散熱不良時(shí)(shí)將導(dǎo)致IGBT模塊發(fā)(fā)熱，而發(fā)(fā)生故障。因此對(duì)散熱風(fēng)(fēng)扇應(yīng)定期進(jìn)(jìn)行檢查，一般在散熱片上靠近IGBT模塊的地方安裝有溫度感應(yīng)器，當(dāng)溫度過(guò)(guò)高時(shí)(shí)將報(bào)警或停止IGBT模塊工

4 IGBT模塊的選擇

   IGBT模塊的電壓規(guī)格與所使用裝置的輸入電源即試電電源電壓緊密相關(guān)(guān)。其相互關(guān)(guān)系見(jiàn)(jiàn)下表。使用中當(dāng)IGBT模塊集電極電流增大時(shí)(shí)，所產(chǎn)(chǎn)生的額定損耗亦變大。同時(shí)(shí)，開(kāi)關(guān)(guān)損耗增大，使原件發(fā)(fā)熱加劇，因此，選用IGBT模塊時(shí)(shí)額定電流應(yīng)大于負(fù)載電流。特別是用作高頻開(kāi)關(guān)(guān)時(shí)(shí)，由于開(kāi)關(guān)(guān)損耗增大，發(fā)(fā)熱加劇，選用時(shí)(shí)應(yīng)該降等使用。