IGBT的常识及使用注意事项-综合文档

IGBT，全称为绝缘栅双极型晶体管（Isolated Gate Bipolar Transistor），是一种集成了MOSFET场效应晶体管和BJT双极型晶体管优点的电力电子器件。它在电力电子技术领域得到广泛应用，尤其在中、高频率的大功率应用中占据主导地位。IGBT的工作频率可达几十kHz，能够承受高电压和大电流，同时具备响应速度快、热稳定性好的特点。 IGBT管的工作原理基于MOSFET场效应晶体管的高输入阻抗和快速响应能力，以及BJT晶体管的高耐压和大电流输出特性。栅极正电压使得MOSFET内形成沟道，进而为PNP型大功率三极管提供基极电流，IGBT导通。而当栅极加上负电压时，沟道消失，PNP晶体管的基极电流被切断，IGBT关断。IGBT管对驱动电路的需求简单，只需要在栅极发射极间施加十几伏的直流电压，漏电流只有微安级，几乎不消耗功率，显著体现了其高输入阻抗的优点。 然而，由于IGBT工作在大电流和高电压状态下，且工作频率较高，因此容易产生大量热量，导致故障率较高。加之IGBT价格较贵，因此在代换时，应尽量使用相同型号的IGBT，若没有相同型号，则选择参数相近的代用品，通常选择额定电流较大、耐压较高的IGBT管替代。在保存IGBT时，应保持常温常湿，一般温度范围为5~35摄氏度，湿度范围为45%~75%。在特别干燥的地区，需要使用加湿器保持湿度。IGBT模块应存放在不易产生静电、远离腐蚀性气体和灰尘的环境中。为了防止模块表面结露，应避免将IGBT模块放置在温度变化剧烈的地方。 IGBT的使用注意事项包括对栅极电压的控制，因为栅极和发射极之间有一层很薄的氧化膜隔离，其耐压值大约为20V，超过此值的电压可能损坏IGBT。在实际应用中，应保证驱动信号使用双绞线以降低寄生电感，或者在栅极和发射极间串联小电阻来抑制振荡电压。此外，在IGBT模块栅极回路损坏，特别是处于开路状态时，若在主回路上施加电压，则可能导致IGBT损坏。为此，应在栅极与发射极之间加入一只约10千欧的电阻，以避免损坏。由于IGBT为MOS结构，对静电敏感，所以在安装或更换IGBT时必须注意放电，避免触摸驱动端子，且在连接驱动端子前，应确保模块没有接上。操作时，应确保良好的接地条件，尤其是在焊接过程中，电烙铁应可靠接地。 IGBT的散热也是其使用中非常重要的一环。为减少IGBT与散热器之间的接触热阻，建议在二者之间涂抹导热硅脂。散热器通常底部装有散热风扇，需定期检查风扇工作状态和散热片的散热效能。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，感应器会报警或自动切断IGBT管工作，避免因过热导致的故障。 IGBT静态参数测试系统用于测试IGBT的各项参数，如ICES、BVCES、IGESF、VGETH、VGEON、VCESAT、ICON、VF、GFS、rCE等全直流参数。测试系统的电流可提供400A、500A、800A、1250A等大电流选项，确保测试精度在1%或2%以内。BR3500测试系统是一个高速多用途半导体分立器件智能测试系统，能够测试包括二极管、稳压二极管、各种晶体管和可控硅整流在内的十九大类二十七分类的半导体分立器件。