L'IGBT, également appelé transistor bipolaire à grille isolée, est un semi-conducteur de puissance composite entièrement contrôlé en tension, composé d'un transistor bipolaire (BJT) et d'un transistor à effet de champ à grille isolée (MOS). Son entrée est un MOSFET et sa sortie est un transistor PNP. Il peut donc être considéré comme un transistor Darlington à entrée métal-oxyde-semi-conducteur.

Il combine les avantages de la haute impédance d'entrée des MOSFET et de la faible chute de tension à l'état passant des GTR. Il se caractérise par une commande aisée, une capacité de courant de crête élevée, un arrêt automatique et une fréquence de commutation élevée (10-40 Hz). Il a progressivement remplacé les thyristors et les thyristors à coupure de gâchette (GTO) et représente actuellement la nouvelle génération de dispositifs électroniques de puissance à la croissance la plus rapide. Il est largement utilisé dans les alimentations à fréquence variable de faible volume et à haut rendement, la régulation de vitesse des moteurs, les systèmes d'alimentation sans interruption et les postes de soudage à onduleur.

Le principe de fonctionnement de l'IGBT

L'IGBT est contrôlé par la grille G, l'émetteur E et le collecteur C. Si la tension entre la grille et l'émetteur de l'IGBT, c'est-à-dire la tension de commande, est trop faible, l'IGBT ne peut pas fonctionner de manière stable ; si la tension de tenue entre la grille et l'émetteur est trop élevée, voire supérieure, l'IGBT risque d'être endommagé définitivement.

De même, si la tension entre le collecteur et l'émetteur de l'IGBT dépasse la valeur autorisée, le courant circulant dans l'IGBT dépassera la limite, ce qui entraînera un dépassement de la température de jonction de l'IGBT par rapport à la valeur autorisée, auquel cas l'IGBT peut être endommagé de manière permanente.

jugement de polarité IGBT

Pour tester les IGBT, il est conseillé d'utiliser un multimètre analogique. Réglez d'abord le multimètre sur r1k et mesurez la résistance entre les deux pôles. Si la valeur de résistance d'un pôle et des autres pôles est infinie, la valeur de résistance de ce pôle et des autres pôles le reste après le changement de sonde ; il s'agit de la grille g. Utilisez un multimètre pour mesurer la résistance entre les autres pôles. Si la résistance mesurée est infinie, elle diminue après le remplacement de la sonde. Lorsque la résistance mesurée est faible, la sonde rouge touche le collecteur C et la sonde noire touche l'émetteur e.

Jugement de la qualité de l'IGBT

Pour évaluer la qualité d'un IGBT, vous devez choisir un multimètre analogique (la tension de la batterie interne du multimètre électronique est trop faible), ou utiliser une pile de 9 V. Réglez d'abord le multimètre sur r10k (avec r1k, la tension interne est trop faible pour activer l'IGBT). Utilisez un stylet noir pour connecter le collecteur C de l'IGBT et le stylo de test rouge à l'émetteur E de l'IGBT, et l'aiguille du multimètre est à zéro.

Touchez simultanément la grille G et le collecteur C avec votre doigt pour activer l'IGBT. L'aiguille du multimètre oscille alors clairement vers la direction de plus faible résistance, ce qui permet de la maintenir dans une certaine position. Touchez ensuite la grille G et l'émetteur E avec votre doigt. L'IGBT se bloque alors et l'aiguille du multimètre revient à zéro pendant la détection. Ces phénomènes sont cohérents et permettent de conclure que l'IGBT est en bon état. Dans le cas contraire, il s'agit d'un problème.