電力電子技術(shù)模塊五-項(xiàng)目10課件

電力電子技術(shù)2010年6月項(xiàng)目十認(rèn)識(shí)絕緣門極晶體管（IGBT）

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】·觀察絕緣門極晶體管IGBT的外形，讓同學(xué)們認(rèn)識(shí)器件的外形結(jié)構(gòu)、端子及型號(hào)?！ねㄟ^(guò)測(cè)試，會(huì)判別器件的端子、判斷器件的好壞?！ふ莆掌骷幕緟?shù)，學(xué)會(huì)器件的選擇，培養(yǎng)成本核算意識(shí)。一、項(xiàng)目分析變頻器的逆變電路是通過(guò)控制功率開(kāi)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(lái)的復(fù)合型電力電子器件。由于它結(jié)合了MOSFET和GTR的特點(diǎn)，既具有輸入阻抗高、速度快、熱穩(wěn)定性好和驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，又具有輸入通態(tài)電壓低，耐壓高和承受電流大的優(yōu)點(diǎn)，是變頻器理想的開(kāi)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(shí)有哪些需要注意的問(wèn)題？下面來(lái)介紹相關(guān)知識(shí)。二、相關(guān)知識(shí)（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(dòng)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(gè)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(shí)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(hào)控制IGBT的導(dǎo)通和關(guān)斷，而UGES就是柵極控制信號(hào)的電壓額定值。目前，IGBT的UGES值大部分為+20V，使用中不能超過(guò)該值。3）額定集電極電流IC：該參數(shù)給出了IGBT在導(dǎo)通時(shí)能流過(guò)管子的持續(xù)最大電流。2．驅(qū)動(dòng)電路阻尼濾波光電隔離（四）IGBT的保護(hù)電路三、項(xiàng)目實(shí)施（一）認(rèn)識(shí)IGBT外形IGBT外形如圖所示。對(duì)于TO封裝的IGBT管的管腳排列是將管腳朝下，標(biāo)型號(hào)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(duì)于IGBT模塊，器件上一般標(biāo)有管腳，如圖（b）。（二）解釋IGBT型號(hào)的含義（1）IGBT型號(hào)的含義IGBT管各國(guó)廠家的型號(hào)命名不盡相同，但大致有以下規(guī)律：1）管子型號(hào)前半部分?jǐn)?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(hào)后半部分?jǐn)?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(hào)后綴字母含“D”則表示該管內(nèi)含阻尼二極管。但未標(biāo)“D”并不一定是無(wú)阻尼二極管，因此在檢修時(shí)一定要用萬(wàn)用表檢測(cè)驗(yàn)證，避免出現(xiàn)不應(yīng)有的損失。（2）IGBT測(cè)試判斷好壞用萬(wàn)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(shí)極(E)，此時(shí)萬(wàn)用表的指針在零位。用手指同時(shí)觸及一下柵極（G）和集電極（C)，這時(shí)IGBT被觸發(fā)導(dǎo)通，萬(wàn)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(shí)觸及一下柵極（G）和發(fā)射極（E)，這時(shí)IGBT被阻斷，萬(wàn)用表的指針回零。此時(shí)即可判斷IGBT是