2.5.2 IGBT的使用
由于IGBT模块为MOSFET结构,IGBT的栅极通过一层氧化膜与发射极实现电隔离。由于此氧化膜很薄,其击穿电压一般为20~30V。因此因静电而导致栅极击穿是IGBT失效的常见原因之一。因此使用中要注意以下几点:
在使用模块时,尽量不要用手触摸驱动端子部分,当必须要触摸模块端子时,要先将人体或衣服上的静电用大电阻接地进行放电后,再触摸;在用导电材料连接模块驱动端子时,在配线未接好之前不要接上模块;尽量在底板良好接地的情况下操作。在应用中有时虽然保证了栅极驱动电压没有超过栅极最大额定电压,但栅极连线的寄生电感和栅极与集电极间的电容耦合,也会产生使氧化层损坏的振荡电压。为此,通常采用双绞线来传送驱动信号,以减少寄生电感。在栅极连线中串联小电阻也可以抑制振荡电压。
在使用IGBT的场合,当栅极回路不正常或栅极回路损坏时(栅极处于开路状态),若在主回路上加上电压,则IGBT就会损坏。为防止此类故障,应在栅极与发射极之间串接一只10kΩ左右的电阻。
在安装或更换IGBT模块时,应十分重视IGBT模块与模块片的接触面状态和拧紧程度。为了减少接触热阻,最好在模块器与IGBT模块间涂抹导热硅脂。一般模块片底部安装有模块风扇,当模块风扇损坏中模块片不良时将导致IGBT模块发热,而发生故障。因此对模块风扇应采用专门的电路进行检查,一般在模块片上靠近IGBT模块的地方安装有温度感应器,当温度过高时将报警或使IGBT模块停止工作。
IGBT极性判断:对IGBT进行检测时,应选用指针式万用表。首先将万用表拨到R×1kΩ档,用万用表测量各极之间的阻值,若某一极与其他两极阻值为无穷大,调换表笔后该极与其他两极的阻值仍为无穷大,则此极为栅极(G)。再用万用表测量其余两极之间的阻值,若测得阻值为无穷大,调换表笔后阻值较小,当测量阻值较小时,红表笔接触的为集电极(C),黑表笔接触的为发射极(E)。
IGBT好坏的判断:判断IGBT好坏时必须选用指针式万用表。首先将万用表拨到R×10kΩ档,黑表笔接IGBT的集电极(C),红表笔接IGBT的发射极(E),此时万用表的指针在零位。用手指同时触及一下栅极(G)和集电极(C),这时IGBT被触发导通,万用表的指针明显摆动并指向阻值较小的方向并能维持在某一位置。然后再用手指同时触碰一下栅极(G)和发射极(E),这时IGBT被阻断,万用表的指针回零。在检测中以上现象均符合,可以判定IGBT是好的,否则该IGBT存在问题。