El IGBT, también conocido como transistor bipolar de puerta aislada, es un dispositivo semiconductor de potencia compuesto, totalmente controlado por voltaje, compuesto por un transistor bipolar (BJT) y un transistor de efecto de campo de puerta aislada (MOS). Su entrada es un MOSFET y su salida, un transistor PNP. Por lo tanto, puede considerarse un transistor Darlington con entrada de semiconductor de óxido metálico.

Combina las ventajas de la alta impedancia de entrada de MOSFET y la baja caída de voltaje de GTR, y tiene las características de fácil conducción, gran capacidad de corriente máxima, autoapagado y alta frecuencia de conmutación (10-40 Hz). Ha reemplazado gradualmente al tiristor y al tiristor de apagado de puerta (GTO) y actualmente es la nueva generación de dispositivos electrónicos de potencia de más rápido crecimiento. Ampliamente utilizado en fuentes de alimentación de frecuencia variable de pequeño volumen y alta eficiencia, regulación de velocidad del motor, fuente de alimentación ininterrumpida y máquinas de soldadura inversoras.

El principio de funcionamiento del IGBT

El IGBT se controla mediante la puerta G, el emisor E y el colector c. Si la tensión entre la puerta y el emisor del IGBT (es decir, la tensión de excitación) es demasiado baja, el IGBT no puede funcionar de forma estable; si la tensión soportada entre la puerta y el emisor es demasiado alta o incluso superior, el IGBT podría sufrir daños permanentes.

Del mismo modo, si el voltaje entre el colector y el emisor del IGBT excede el valor permitido, la corriente que fluye a través del IGBT excederá el límite, provocando que la temperatura de unión del IGBT exceda el valor permitido, en cuyo punto el IGBT puede dañarse permanentemente.

Juicio de polaridad de IGBT

Al probar IGBT, se debe seleccionar un multímetro analógico. Primero, ajuste el multímetro a r1k y úselo para medir la resistencia entre los dos polos. Si la resistencia de un polo y los demás es infinita, la resistencia de este y los demás polos sigue siendo infinita después de cambiar la sonda (esta es la rejilla g). Utilice un multímetro para medir la resistencia entre los demás polos. Si la resistencia medida es infinita, esta disminuye después de cambiar la sonda. Cuando la resistencia medida es pequeña, la sonda roja toca el colector C y la sonda negra toca el emisor e.

Juicio de calidad de IGBT

Para evaluar la calidad del IGBT, debe usar un multímetro analógico (el voltaje de la batería interna del multímetro electrónico es demasiado bajo) o una batería de 9 V. Primero, configure el multímetro en r10k (al usar r1k, el voltaje interno es demasiado bajo para encender el IGBT). Use una aguja negra para conectar el colector C del IGBT y el lápiz de prueba rojo al emisor E del IGBT; la aguja del multímetro debe estar en cero.

Toque simultáneamente la rejilla G y el colector C para activar el IGBT. La aguja del multímetro oscilará claramente en la dirección con menor resistencia, manteniéndola en una posición determinada. A continuación, toque la puerta G y el emisor E con el dedo. En este momento, el IGBT se bloquea y la aguja del multímetro vuelve a cero durante la detección. Los fenómenos descritos son consistentes, por lo que se puede determinar que el IGBT está en buen estado; de lo contrario, existe un problema con él.