igbt模塊怎么測(cè)量好壞
日期:2024-03-15 13:57:24 瀏覽量:839 標(biāo)簽: IGBT檢測(cè)
IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor),絕緣柵雙極型晶體管,是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件,兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低,載流密度大,但驅(qū)動(dòng)電流較大;MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小,開(kāi)關(guān)速度快,但導(dǎo)通壓降大,載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn),驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。
IGBT非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開(kāi)關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。圖1所示為一個(gè)N溝道增強(qiáng)型絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu),N+區(qū)稱為源區(qū),附于其上的電極稱為源極。N+區(qū)稱為漏區(qū)。器件的控制區(qū)為柵區(qū),附于其上的電極稱為柵極。溝道在緊靠柵區(qū)邊界形成。在漏、源之間的p型區(qū)(包括p+和p一區(qū))(溝道在該區(qū)域形成),稱為亞溝道區(qū)(Subchannelregion)。
而在漏區(qū)另一側(cè)的p+區(qū)稱為漏注入?yún)^(qū)(Draininjector),它是IGBT特有的功能區(qū),與漏區(qū)和亞溝道區(qū)一起形成pNp雙極晶體管,起發(fā)射極的作用,向漏極注入空穴,進(jìn)行導(dǎo)電調(diào)制,以降低器件的通態(tài)電壓。附于漏注入?yún)^(qū)上的電極稱為漏極。IGBT的開(kāi)關(guān)作用是通過(guò)加正向柵極電壓形成溝道,給pNp晶體管提供基極電流,使IGBT導(dǎo)通。反之,加反向門(mén)極電壓消除溝道,切斷基極電流,使IGBT關(guān)斷。IGBT的驅(qū)動(dòng)方法和MOSFET基本相同,只需控制輸入極N一溝道MOSFET,所以具有高輸入阻抗特性。當(dāng)MOSFET的溝道形成后,從p+基極注入到N一層的空穴(少子),對(duì)N一層進(jìn)行電導(dǎo)調(diào)制,減小N一層的電阻,使IGBT在高電壓時(shí),也具有低的通態(tài)電壓。
檢測(cè)IGBT好壞簡(jiǎn)便方法
1、判斷極性
首先將萬(wàn)用表?yè)茉赗1K擋,用萬(wàn)用表測(cè)量時(shí),若某一極與其它兩極阻值為無(wú)窮大,調(diào)換表筆后該極與其它兩極的阻值仍為無(wú)窮大,則判斷此極為柵極(G)。其余兩極再用萬(wàn)用表測(cè)量,若測(cè)得阻值為無(wú)窮大,調(diào)換表筆后測(cè)量阻值較小。在測(cè)量阻值較小的一次中,則判斷紅表筆接的為集電極(C);黑表筆接的為發(fā)射極(E)。
2、判斷好壞
將萬(wàn)用表?yè)茉赗10K擋,用黑表筆接IGBT的集電極(C),紅表筆接IGBT的發(fā)射極(E),此時(shí)萬(wàn)用表的指針在零位。用手指同時(shí)觸及一下柵極(G)和集電極(C),這時(shí)IGBT被觸發(fā)導(dǎo)通,萬(wàn)用表的指針擺向阻值較小的方向,并能站住指示在某一位置。然后再用手指同時(shí)觸及一下柵極(G)和發(fā)射極(E),這時(shí)IGBT被阻斷,萬(wàn)用表的指針回零。此時(shí)即可判斷IGBT是好的。
3、任何指針式萬(wàn)用表皆可用于檢測(cè)IGBT
注意判斷IGBT好壞時(shí),一定要將萬(wàn)用表?yè)茉赗10K擋,因R1K擋以下各檔萬(wàn)用表內(nèi)部電池電壓太低,檢測(cè)好壞時(shí)不能使IGBT導(dǎo)通,而無(wú)法判斷IGBT的好壞。此方法同樣也可以用于檢測(cè)功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(p-MOSFET)的好壞。
逆變器IGBT模塊檢測(cè):
將數(shù)字萬(wàn)用表?yè)艿蕉O管測(cè)試檔,測(cè)試IGBT模塊c1e1、c2e2之間以及柵極G與e1、e2之間正反向二極管特性,來(lái)判斷IGBT模塊是否完好。
以六相模塊為例。將負(fù)載側(cè)U、V、W相的導(dǎo)線拆除,使用二極管測(cè)試檔,紅表筆接p(集電極c1),黑表筆依次測(cè)U、V、W,萬(wàn)用表顯示數(shù)值為最大;將表筆反過(guò)來(lái),黑表筆接p,紅表筆測(cè)U、V、W,萬(wàn)用表顯示數(shù)值為400左右。再將紅表筆接N(發(fā)射極e2),黑表筆測(cè)U、V、W,萬(wàn)用表顯示數(shù)值為400左右;黑表筆接p,紅表筆測(cè)U、V、W,萬(wàn)用表顯示數(shù)值為最大。各相之間的正反向特性應(yīng)相同,若出現(xiàn)差別說(shuō)明IGBT模塊性能變差,應(yīng)予更換。IGBT模塊損壞時(shí),只有擊穿短路情況出現(xiàn)。
紅、黑兩表筆分別測(cè)柵極G與發(fā)射極E之間的正反向特性,萬(wàn)用表兩次所測(cè)的數(shù)值都為最大,這時(shí)可判定IGBT模塊門(mén)極正常。如果有數(shù)值顯示,則門(mén)極性能變差,此模塊應(yīng)更換。當(dāng)正反向測(cè)試結(jié)果為零時(shí),說(shuō)明所檢測(cè)的一相門(mén)極已被擊穿短路。門(mén)極損壞時(shí)電路板保護(hù)門(mén)極的穩(wěn)壓管也將擊穿損壞。