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IGBT場效電晶體的工作原理及檢測方法
2022-03-17 310
IGBT場效電晶體的工作原理及檢測方法
IGBT

IGBT,又稱絕緣柵雙極型電晶體,是由雙極型電晶體(BJT)和絕緣柵場效電晶體(MOS)組成的複合全控型電壓驅動式功率半導體元件。其輸入端為MOSFET,輸出端為PNP電晶體。因此,可以將其視為具有金屬氧化物半導體輸入的達林頓電晶體。


它兼具MOSFET高輸入阻抗和GTR低導通壓降的優點,具有易於驅動、峰值電流容量大、自關斷、開關頻率高(10-40Hz)等特點,已逐步取代晶閘管和門極可關斷晶閘管(GTO),是目前發展最快的新一代電力電子元件。廣泛應用於小體積、高效率的變頻電源、電動機調速、不間斷電源、逆變焊機等領域。


IGBT的工作原理


IGBT的控制電路由閘極G、射極E和集極c組成。如果IGBT的閘極與射極之間的電壓,即驅動電壓過低,則IGBT無法穩定工作;如果閘極與發射極之間的耐壓過高甚至超過,則可能造成IGBT永久性損壞。


同樣,如果IGBT的集電極與發射極之間的電壓超過允許值,那麼流過IGBT的電流也會超過極限,導致IGBT的結溫超過允許值,此時IGBT可能會永久性損壞。


IGBT極性判斷


測試IGBT時,應選擇模擬萬用電表。先將萬用電表打到r1k檔,用萬用電表測量兩極之間的電阻。如果一極與其他極的電阻值為無窮大,則換表筆後,這一極與其他極的電阻值仍然為無窮大,這就是閘極g,用萬用電錶測量其他極之間的電阻。若測得的電阻為無窮大,換表筆後,電阻變小。當測得的電阻小時,紅表筆接觸的是集電極C,黑表筆接觸的是射極e


IGBT品質的判斷


判斷IGBT的好壞時,必須選用類比萬用電錶(電子萬用電錶內部電瓶電壓太低),也可以用9V電池代替。首先,將萬用電表撥到r10k(用r1k時,內部電壓太低,IGBT無法導通)。用黑色觸筆接IGBT的集電極C,紅色表筆接IGBT的射極E,萬用電錶指針指向零位。


用手指同時觸摸閘極G和集電極C,觸發IGBT導通,萬用電錶指針明顯向阻值較小的方向擺動,並能保持在一定位置。然後用手指同時觸摸閘極G和射極E,此時IGBT處於阻斷狀態,偵測時萬用電錶指針回零。以上現像一致,可判斷IGBT良好,否則IGBT有問題。



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