電力電子技術(shù)模塊五-項目10課件

電力電子技術(shù)2010年6月項目十認識絕緣門極晶體管（IGBT）

【學(xué)習(xí)目標】·觀察絕緣門極晶體管IGBT的外形，讓同學(xué)們認識器件的外形結(jié)構(gòu)、端子及型號。·通過測試，會判別器件的端子、判斷器件的好壞?！ふ莆掌骷幕緟?shù)，學(xué)會器件的選擇，培養(yǎng)成本核算意識。一、項目分析變頻器的逆變電路是通過控制功率開關(guān)管的導(dǎo)通與截止，將直流電轉(zhuǎn)換為頻率和電壓都任意可調(diào)的交流電源。絕緣門極晶體管IGBT（InsulatedGateBipolarTransistor）也稱絕緣柵極雙極型晶體管，是一種新發(fā)展起來的復(fù)合型電力電子器件。由于它結(jié)合了MOSFET和GTR的特點，既具有輸入阻抗高、速度快、熱穩(wěn)定性好和驅(qū)動電路簡單的優(yōu)點，又具有輸入通態(tài)電壓低，耐壓高和承受電流大的優(yōu)點，是變頻器理想的開關(guān)。那么，IGBT的基本結(jié)構(gòu)和工作原理是怎樣的？如何選擇？使用時有哪些需要注意的問題？下面來介紹相關(guān)知識。二、相關(guān)知識（一）絕緣門極晶體管（IGBT）的結(jié)構(gòu)和基本工作原理1．IGBT的基本結(jié)構(gòu)

（二）IGBT的基本特性與主要參數(shù)1．IGBT的基本特性（1）靜態(tài)特性（2）動態(tài)特性2．主要參數(shù)1）集電極—發(fā)射極額定電壓UCES：這個電壓值是廠家根據(jù)器件的雪崩擊穿電壓而規(guī)定的，是柵極—發(fā)射極短路時IGBT能承受的耐壓值，即UCES值小于等于雪崩擊穿電壓。2）柵極—發(fā)射極額定電壓UGES：IGBT是電壓控制器件，靠加到柵極的電壓信號控制IGBT的導(dǎo)通和關(guān)斷，而UGES就是柵極控制信號的電壓額定值。目前，IGBT的UGES值大部分為+20V，使用中不能超過該值。3）額定集電極電流IC：該參數(shù)給出了IGBT在導(dǎo)通時能流過管子的持續(xù)最大電流。2．驅(qū)動電路阻尼濾波光電隔離（四）IGBT的保護電路三、項目實施（一）認識IGBT外形IGBT外形如圖所示。對于TO封裝的IGBT管的管腳排列是將管腳朝下，標型號面朝自己，從左到右數(shù)，1腳：柵極或稱門極（G），2腳：集電極（C），3腳：發(fā)射極（E），如圖（a）。對于IGBT模塊，器件上一般標有管腳，如圖（b）。（二）解釋IGBT型號的含義（1）IGBT型號的含義IGBT管各國廠家的型號命名不盡相同，但大致有以下規(guī)律：1）管子型號前半部分數(shù)字表示該管的最大工作電流值，如：G40××××、20N××××就分別表示其最大工作電流為40A、20A。2）管子型號后半部分數(shù)字則表示該管的最高耐壓值，如：G×××150××、××N120x××就分別表示最高耐壓值為1.5kV、1.2kV。3）管子型號后綴字母含“D”則表示該管內(nèi)含阻尼二極管。但未標“D”并不一定是無阻尼二極管，因此在檢修時一定要用萬用表檢測驗證，避免出現(xiàn)不應(yīng)有的損失。（2）IGBT測試判斷好壞用萬用表的R×10K檔，將黑表筆接IGBT的集電極（C)，紅表筆接IGBT的發(fā)時極(E)，此時萬用表的指針在零位。用手指同時觸及一下柵極（G）和集電極（C)，這時IGBT被觸發(fā)導(dǎo)通，萬用表的指針擺向阻值較小的方向，并能指示在某一位置。然后再用手指同時觸及一下柵極（G）和發(fā)射極（E)，這時IGBT被阻斷，萬用表的指針回零。此時即可判斷IGBT是