IGBT, ook wel Insulated Gate Bipolar Transistor genoemd, is een samengestelde, volledig aangestuurde spanningsgestuurde halfgeleider, bestaande uit een bipolaire transistor (BJT) en een Insulated Gate Field Effect Transistor (MOS). De ingang is een MOSFET en de uitgang een PNP-transistor. Daarom kan het worden beschouwd als een Darlington-transistor met een metaaloxide-halfgeleideringang.

Het combineert de voordelen van de hoge ingangsimpedantie van de MOSFET met de lage inschakelspanningsval van de GTR en heeft de volgende kenmerken: soepele aansturing, hoge piekstroomcapaciteit, zelfuitschakeling en hoge schakelfrequentie (10-40 Hz). Het heeft geleidelijk de thyristor en gate-turn-off thyristor (GTO) vervangen en is momenteel de snelst groeiende nieuwe generatie vermogenselektronica. Het wordt veel gebruikt in kleine en zeer efficiënte voedingen met variabele frequentie, motortoerentalregeling, onderbrekingsvrije voedingen en inverterlasmachines.

Het werkprincipe van IGBT

De IGBT wordt aangestuurd door gate G, emitter E en collector c. Als de spanning tussen de gate en de emitter van de IGBT, oftewel de stuurspanning, te laag is, kan de IGBT niet stabiel werken. Als de weerstandsspanning tussen de gate en de emitter te hoog is of zelfs hoger, kan de IGBT permanent beschadigd raken.

Als de spanning tussen de collector en de emitter van de IGBT de toegestane waarde overschrijdt, zal de stroom die door de IGBT loopt de limiet overschrijden. Hierdoor overschrijdt de overgangstemperatuur van de IGBT de toegestane waarde. In dat geval kan de IGBT permanent beschadigd raken.

IGBT-polariteitsoordeel

Bij het testen van IGBT's is een analoge multimeter de beste keuze. Stel de multimeter eerst in op r1k en meet hiermee de weerstand tussen de twee polen. Als de weerstandswaarde van één pool en de andere polen oneindig is, is de weerstandswaarde van deze pool en de andere polen na het verwisselen van de probe nog steeds oneindig. Dit is het raster g. Gebruik een multimeter om de weerstand tussen de andere polen te meten. Als de gemeten weerstand oneindig is, wordt de weerstand kleiner na het vervangen van de probe. Wanneer de gemeten weerstand klein is, raakt de rode probe de collector C en de zwarte probe de emitter e.

Oordeel over de kwaliteit van IGBT

Om de kwaliteit van de IGBT te beoordelen, moet u een analoge multimeter kiezen (de interne batterijspanning van de elektronische multimeter is te laag), of u kunt in plaats daarvan een 9V-batterij gebruiken. Stel eerst de multimeter in op r10k (bij gebruik van r1k is de interne spanning te laag om de IGBT in te schakelen). Gebruik een zwarte stylus om de collector C van de IGBT aan te sluiten en de rode testpen op de emitter E van de IGBT, en de wijzer van de multimeter staat op nul.

Raak rooster G en collector C tegelijkertijd met uw vinger aan om de IGBT te activeren. De multimeterwijzer beweegt dan duidelijk in de richting met een lagere weerstand, die in een bepaalde positie kan worden gehouden. Raak vervolgens zowel gate G als emitter E met uw vinger aan. Op dat moment wordt de IGBT geblokkeerd en keert de wijzer van de multimeter tijdens de detectie terug naar nul. Bovenstaande verschijnselen zijn consistent en er kan worden geoordeeld dat de IGBT in orde is. Anders is er een probleem met de IGBT.