IGBT的常识及使用注意事项

IGBT的常识及使用注意事项

一、IGBT管简介

IGBT管是绝缘栅双极型晶体管（Isolated Gate Bipolar Transistor）的简称，它是80年代初诞生，90年代迅速发展起来的新型复合电力电子器件IGBT管是由MOSFET场效应晶体管和BJT双极型晶体管复合而成的，其输入级为MOSFET，输出级为PNP型大功率三极管，它融和了这两种器件的优点，既具有MOSFET器件输入阻抗高响应速度快热稳定性好和驱动电路简单的优点，又具有双极型器件通态电压低耐压高和输出电流大的优点，其频率特性介于MOS-FET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管的开通和关断是由栅极电压来控制IGBT管的。当栅极加正电压时，OSFET内形成沟道，并为PNP晶体管提供基极电流，从而使IGBT管导通，此时高耐压的IGBT管也具有低的通态压降在栅极上加负电压时，MOSFET内的沟道消失，PNP晶体管的基极电流被切断，IGBT管即关断 IGBT管与MOSFET一样也是电压控制型器件，在它的栅极发射极间施加十几伏的直流电压，只有微安级的漏电流，基本上不消耗功率，显示了输入阻抗大的优点。

二、IGBT管的代换

由于IGBT管工作在大电流高电压状态，工作频率较高，发热量大，因此其故障率较高，又由于其价格较高，故代换IGBT管时，应遵循以下原则：首先，尽量用原型号的代换，这样不仅利于固定安装，也比较简便其次，如果没有相同型号的管子，可用参数相近的IGBT管来代换，一般是用额定电流较大的管子代替额定电流较小的，用高耐压的代替低耐压的，如果参数已经磨掉，可根据其额定功率来代换。

三、IGBT管的保存

保存半导体元件的场合温度与湿度应保持常温常湿状态，不应偏离太大一般地，常温规定为5~35摄氏度，常湿规定为45％~75％在冬天特别干燥的地区，需用加湿机加湿装IGBT管模块的容器，应选用不带静电的容器并尽量远离有腐蚀性气体或灰尘较多的场合在温度发生急剧变化的场所IGBT模块表面可能有结露水的现象，因此IGBT模块应放在温度变化较小的地方。

四、使用注意事项

IGBT管的栅极通过一层氧化膜与发射极实现电隔离由于此氧化膜很薄，IGBT管的UGE 的耐压值为 20V，在IGBT管加超出耐压值的电压时，会导致损坏的危险此外，在栅极发射极间开路时，若在集电极与发射极间加上电压，则随着集电极电位的变化，由于集电极有漏电流流过，栅极电位升高，集电极则有电流流过这时，如果集电极与发射极间存在高电压，则有可能使IGBT管发热乃至损坏在应用中，有时虽然保证了栅极驱动电压没有超过栅极最大额定电压，但栅极连线的寄生电感和栅极与集电极间的电容耦合，也会产生使氧化层损坏的振荡电压为此，通常采用双绞线来传送驱动信号，以减少寄生电感在栅极连线中串联小电阻也可以抑制振荡电压，如果栅极回路不合适或者栅极回路完全不能工作时（栅极处于开路状态），若在主回路上加上电压，则IGBT管就会损坏为防止这类损坏情况发生，应在栅极一发射极之间接一只10千欧左右的电阻。此外，由于IGBT管为MOS结构，对于静电就要十分注意因此，请注意下面几点：

(1)在使用模块时，手持分装件时，请勿触摸驱动端子部分当必须要触摸模块端子时，要先将人体或衣服上的静电放电后，再触摸；

(2)在用导电材料连接IGBT管的驱动端子时，在配线未接好之前请先不要接上模块；

(3)尽量在底板良好接地的情况下操作如焊接时，电烙铁要可靠接地在安装或更换IGBT管时，应十分重视IGBT管与散热片的接触面状态和拧紧程度，为了减少接触热阻，最好在散热器与

IGBT管间涂抹导热硅脂，一般散热片底部安装有散热风扇，当散热风扇损坏中散热片散热不良时将导致IGBT管发热，从而发生故障，因此对散热风扇应定期进行检查，一般在散热片上靠近IGBT管的地方安装有温度感应器，当温度过高时将报警或停止IGBT管工作。

IGBT静态参数测试系统

可测试IGBT参数包括ICES、BVCES、IGESF、VGETH、VGEON、VCESAT、ICON、VF、

GFS、rCE等全直流参数，所有小电流指标保证1%重复测试精度，大电流指标保证2%以内重复测试精度。

主极电流可提供400A 500A 800A 1250A大电流测试选项

BR3500测试系统是一项高速多用途半导体分立器件智能测试系统。它具有十分丰富的编程软件和强大的测试能力。可真实准确测试达十九大类二十七分类大、中、小功率的半导体分立器件。

一、可测试种类

1．二极管 Diode

2．稳压（齐纳）二极管 Zener

3．晶体管 Transistor（NPN型/PNP型）

4．可控硅整流器（普通晶闸管） SCR

5．双向可控硅（双向晶闸管） TRIAC

6．MOS场效应管 Power MOSFET（N-沟/P-沟）

7．结型场效应管 J-FET （N-沟/P-沟，耗尽型/增强型）

8. 三端稳压器 REGULATOR（正电压/负电压，固定/可变）

9．绝缘栅双极大功率晶体管 IGBT（NPN型/PNP型）

10.光电耦合器 OPTO-COUPLER（NPN型/PNP型）

11.光电逻辑器件 OPTO-LOGIC

12.光电开关管 OPTO-SWITCH

13.达林顿阵列

14.固态过压保护器 SSOVP

15.硅触发开关 STS

16.继电器 RELAY（A、B、C型）

17.金属氧化物压变电阻 MOV

18.压变电阻 VARISTO

19.双向触发二极管 DIAC

二、技术参数及可实现目标

主极电压：1000V 通过内部设置可扩展到：2000V

主极电流:50A 加选件可扩展到：400A/500A/1000A/1250A

控制极电压:20V 加大电流台选件可扩展到：80V

控制极电流:10A 加大电流台选件可扩展到：40A

电压分辨率:1mV

电流分辨率:100pA 加小电流台选件可扩展到：1pA