F3L100R07W2E3_B11英飛凌IGBT功率模塊
一、IGBT管簡介
IGBT管是絕緣柵雙極型晶體管(Isolated Gate Bipolar Transistor)的簡稱,它是80年代初誕生,90年
代迅速發(fā)展起來的新型復(fù)合電力電子器件IGBT管是由MOSFET場效應(yīng)晶體管和BJT雙極型晶體管復(fù)合而成的
,其輸入級為MOSFET,輸出級為PNP型大功率三極管,它融和了這兩種器件的優(yōu)點,既具有MOSFET器件輸
入阻抗高 響應(yīng)速度快 熱穩(wěn)定性好和驅(qū)動電路簡單的優(yōu)點,又具有雙極型器件通態(tài)電壓低 耐壓高和輸出
電流大的優(yōu)點,其頻率特性介于MOS-FET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)中得到了越來越廣泛的應(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IGBT管的開通和
關(guān)斷是由柵極電壓來控制IGBT管的。當(dāng)柵極加正電壓時,OSFET內(nèi)形成溝道,并為PNP晶體管提供基極電流
,從而使IGBT管導(dǎo)通,此時高耐壓的IGBT管也具有低的通態(tài)壓降 在柵極上加負電壓時,MOSFET內(nèi)的溝道
消失,PNP晶體管的基極電流被切斷,IGBT管即關(guān)斷 IGBT管與MOSFET一樣也是電壓控制型器件,在它的柵
極發(fā)射極間施加十幾伏的直流電壓,只有微安級的漏電流,基本上不消耗功率,顯示了輸入阻抗大的優(yōu)點
。
二、IGBT管的代換
由于IGBT管工作在大電流 高電壓狀態(tài),工作頻率較高,發(fā)熱量大,因此其故障率較高,又由于其價格較
高,故代換IGBT管時,應(yīng)遵循以下原則:首先,盡量用原型號的代換,這樣不僅利于固定安裝,也比較簡
便 其次,如果沒有相同型號的管子,可用參數(shù)相近的IGBT管來代換,一般是用額定電流較大的管子代替
額定電流較小的,用高耐壓的代替低耐壓的,如果參數(shù)已經(jīng)磨掉,可根據(jù)其額定功率來代換。
三、IGBT管的保存
保存半導(dǎo)體元件的場合溫度與濕度應(yīng)保持常溫常濕狀態(tài),不應(yīng)偏離太大 一般地,常溫規(guī)定為5~35攝氏度
,常濕規(guī)定為45%~75% 在冬天特別干燥的地區(qū),需用加濕機加濕裝IGBT管模塊的容器,應(yīng)選用不帶靜電
的容器并盡量遠離有腐蝕性氣體或灰塵較多的場合在溫度發(fā)生急劇變化的場所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。
四、使用注意事項
IGBT管的柵極通過一層氧化膜與發(fā)射極實現(xiàn)電隔離由于此氧化膜很薄,IGBT管的UGE 的耐壓值為 20V,在
IGBT管加超出耐壓值的電壓時,會導(dǎo)致?lián)p壞的危險 此外,在柵極發(fā)射極間開路時,若在集電極與發(fā)射極
間加上電壓,則隨著集電極電位的變化,由于集電極有漏電流流過,柵極電位升高,集電極則有電流流過
這時,如果集電極與發(fā)射極間存在高電壓,則有可能使IGBT管發(fā)熱乃至損壞在應(yīng)用中,有時雖然保證了柵
極驅(qū)動電壓沒有超過柵極額定電壓,但柵極連線的寄生電感和柵極與集電極間的電容耦合,也會產(chǎn)生
使氧化層損壞的振蕩電壓為此,通常采用雙絞線來傳送驅(qū)動信號,以減少寄生電感 在柵極連線中串聯(lián)小
電阻也可以抑制振蕩電壓,如果柵極回路不合適或者柵極回路*不能工作時(柵極處于開路狀態(tài)),若
在主回路上加上電壓,則IGBT管就會損壞 為防止這類損壞情況發(fā)生,應(yīng)在柵極一發(fā)射極之間接一只10千
歐左右的電阻。此外,由于IGBT管為MOS結(jié)構(gòu),對于靜電就要十分注意 因此,請注意下面幾點:
(1)在使用模塊時,手持分裝件時,請勿觸摸驅(qū)動端子部分當(dāng)必須要觸摸模塊端子時,要先將人體或衣服
上的靜電放電后,再觸摸;
(2)在用導(dǎo)電材料連接IGBT管的驅(qū)動端子時,在配線未接好之前請先不要接上模塊;
(3)盡量在底板良好接地的情況下操作 如焊接時,電烙鐵要可靠接地在安裝或更換IGBT管時,應(yīng)十分重視
IGBT管與散熱片的接觸面狀態(tài)和擰緊程度,為了減少接觸熱阻,在散熱器與IGBT管間涂抹導(dǎo)熱硅脂,
一般散熱片底部安裝有散熱風(fēng)扇,當(dāng)散熱風(fēng)扇損壞中散熱片散熱不良時將導(dǎo)致IGBT管發(fā)熱,從而發(fā)生故障
,因此對散熱風(fēng)扇應(yīng)定期進行檢查,一般在散熱片上靠近IGBT管的地方安裝有溫度感應(yīng)器,當(dāng)溫度過高時
將報警或停止IGBT管工作。
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IGBT靜態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)
可測試IGBT參數(shù)包括ICES、BVCES、IGESF、VGETH、VGEON、VCESAT、ICON、VF、
GFS、rCE等全直流參數(shù),所有小電流指標(biāo)保證1%重復(fù)測試精度,大電流指標(biāo)保證2%以內(nèi)重復(fù)測試精度。
主極電流可提供400A 500A 800A 1250A大電流測試選項
BR3500測試系統(tǒng)是一項高速多用途半導(dǎo)體分立器件智能測試系統(tǒng)。它具有十分豐富的編程軟件和強大的測
試能力??烧鎸崪蚀_測試達類二十七分類大、中、小功率的半導(dǎo)體分立器件。