IGBT的常识及使用注意事项

IGBT的常识及使用注意事项
IGBT的常识及使用注意事项

IGBT的常识及使用注意事项

IGBT的常识及使用注意事项一、IGBT管简介

IGBT管是绝缘栅双极型晶体管(Isolated Gate Bipolar Transistor)的简称,它是80年代初诞生,90年代迅速发展起来的新型复合电力电子器件IGBT管是由MOSFET场效应晶体管和BJT双极型晶体管复合而成的,其输入级为MOSFET,输出级为PNP型大功率三极管,它融和了这两种器件的优点,既具有MOSFET器件输入阻抗高响应速度快热稳定性好和驱动电路简单的优点,又具有双极型器件通态电压低耐压高和输出电流大的优点,其频率特性介于MOS-FET与功率晶体管之间,可正常工作于几十kHz频率范围内,在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用,在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位IGBT管的开通和关断是由栅极电压来控制IGBT管的。当栅极加正电压时,OSFET内形成沟道,并为PNP晶体管提供基极电流,从而使IGBT管导通,此时高耐压的IGBT管也具有低的通态压降在栅极上加负电压时,MOSFET内的沟道消失,PNP 晶体管的基极电流被切断,IGBT管即关断IGBT管与MOSFET一样也是电压控制型器件,在它的栅极发射极间施加十几伏的直流电压,只有微安级的漏电流,基本上不消耗功率,显示了输入阻抗大的优点。

二、IGBT管的代换

由于IGBT管工作在大电流高电压状态,工作频率较高,发热量大,因此其故障率较高,又由于其价格较高,故代换IGBT管时,应遵循以下原则:首先,尽量用原型号的代换,这样不仅利于固定安装,也比较简便其次,如果没有相同型号的管子,可用参数相近的IGBT管来代换,一般是用额定电流较大的管子代替额定电流较小的,用高耐压的代替低耐压的,如果参数已经磨掉,可根据其额定功率来代换。

三、IGBT管的保存

保存半导体元件的场合温度与湿度应保持常温常湿状态,不应偏离太大一般地,常温规定为5~35摄氏度,常湿规定为45%~75%在冬天特别干燥的地区,需用加湿机加湿装IGBT管模块的容器,应选用不带静电的容器并尽量远离有腐蚀性气体或灰尘较多的场合在温度发生急剧变化的场所IGBT模块表面可能有结露水的现象,因此IGBT模块应放在温度变化较小的地方。

四、使用注意事项

IGBT管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,IGBT管的UGE 的耐压值为20V,在IGBT 管加超出耐压值的电压时,会导致损坏的危险此外,在栅极发射极间开路时,若在集电极与发射极间加上电压,则随着集电极电位的变化,由于集电极有漏电流流过,栅极电位

升高,集电极则有电流流过这时,如果集电极与发射极间存在高电压,则有可能使IGBT管发热乃至损坏在应用中,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,如果栅极回路不合适或者栅极回路完全不能工作时(栅极处于开路状态),若在主回路上加上电压,则IGBT管就会损坏为防止这类损坏情况发生,应在栅极一发射极之间接一只10千欧左右的电阻。此外,由于IGBT管为MOS结构,对于静电就要十分注意因此,请注意下面几点:(1)在使用模块时,手持分装件时,请勿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放电后,再触摸;

(2)在用导电材料连接IGBT管的驱动端子时,在配线未接好之前请先不要接上模块;

(3)尽量在底板良好接地的情况下操作如焊接时,电烙铁要

可靠接地在安装或更换IGBT管时,应十分重视IGBT管与

散热片的接触面状态和拧紧程度,为了减少接触热阻,最好在散热器与IGBT管间涂抹导热硅脂,一般散热片底部安装有散热风扇,当散热风扇损坏中散热片散热不良时将导致IGBT管发热,从而发生故障,因此对散热风扇应定期进行

检查,一般在散热片上靠近IGBT管的地方安装有温度感应器,当温度过高时将报警或停止IGBT管工作。

IGBT静态参数测试系统

可测试IGBT参数包括ICES、BVCES、IGESF、VGETH、VGEON、VCESAT、ICON、VF、

GFS、rCE等全直流参数,所有小电流指标保证1%重复测试精度,大电流指标保证2%以内重复测试精度。

主极电流可提供400A 500A 800A 1250A大电流测试选项BR3500测试系统是一项高速多用途半导体分立器件智能测试系统。它具有十分丰富的编程软件和强大的测试能力。可真实准确测试达十九大类二十七分类大、中、小功率的半导体分立器件。

一、可测试种类

1.二极管Diode

2.稳压(齐纳)二极管Zener

3.晶体管Transistor(NPN 型/PNP型)

4.可控硅整流器(普通晶闸管)SCR

5.双向可控硅(双向晶闸管)TRIAC 6.MOS场效应管Power MOSFET(N-沟/P-沟)

7.结型场效应管J-FET (N-沟/P-沟,耗

尽型/增强型)

8. 三端稳压器REGULATOR(正电压/负电压,固定/可变)

9.绝缘栅双极大功率晶体管IGBT(NPN型

/PNP型)

10.光电耦合器OPTO-COUPLER (NPN型/PNP型)

11.光电逻辑器件

OPTO-LOGIC

12.光电开关管

OPTO-SWITCH

13.达林顿阵列

14.固态过压保护器SSOVP

15.硅触发开关STS

16.继电器RELAY(A、B、C型)

17.金属氧化物压变电阻MOV

18.压变电阻VARISTO

19.双向触发二极管DIAC

二、技术参数及可实现目标

主极电压:1000V 通过内部设置可扩展到:

2000V

主极电流:50A 加选件可扩展到:400A/500A/1000A/1250A

控制极电压:20V 加大电流台选件可

扩展到:80V

控制极电流:10A 加大电流台选件可

扩展到:40A

电压分辨率:1mV

电流分辨率:100pA 加小电流台选件可扩

展到:1pA

IGBT的结构和工作原理

IGBT的结构和工作原理 图1所示为一个N 沟道增强型绝缘栅双极晶体管结构,N+ 区称为源区,附于其上的电极称为源极。N+ 区称为漏区。器件的控制区为栅区,附于其上的电极称为栅极。沟道在紧靠栅区边界形成。在漏、源之间的P 型区(包括P+ 和P 一区)(沟道在该区域形成),称为亚沟道区(Subchannel region )。而在漏区另一侧的P+ 区称为漏注入区(Drain injector ),它是IGBT 特有的功能区,与漏区和亚沟道区一起形成PNP 双极晶体管,起发射极的作用,向漏极注入空穴,进行导电调制,以降低器件的通态电压。附于漏注入区上的电极称为漏极。 IGBT 的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道,给PNP 晶体管提供基极电流,使IGBT 导通。反之,加反向门极电压消除沟道,流过反向基极电流,使IGBT 关断。IGBT 的驱动方法和MOSFET 基本相同,只需控制输入极N一沟道MOSFET ,所以具有高输入阻抗特性。当MOSFET 的沟道形成后,从P+ 基极注入到N 一层的空穴(少子),对N 一层进行电导调制,减小N 一层的电阻,使IGBT 在高电压时,也具有低的通态电压。 2.IGBT 的工作特性 1.静态特性 IGBT 的静态特性主要有伏安特性、转移特性和开关特性。 IGBT 的伏安特性是指以栅源电压Ugs 为参变量时,漏极电流与栅极电压之间的关系曲线。输出漏极电流比受栅源电压Ugs 的控制,Ugs 越高,Id 越大。它与GTR 的输出特性相似.也可分为饱和区1 、放大区2 和击穿特性3 部分。在截止状态下的IGBT ,正向电压由J2 结承担,反向电压由J1结承担。如果无N+ 缓冲区,则正反向阻断电压可以做到同样水平,加入N+缓冲区后,反向关断电压只能达到几十伏水平,因此限制了IGBT 的某些应用范围。 IGBT 的转移特性是指输出漏极电流Id 与栅源电压Ugs 之间的关系曲线。它与MOSFET 的转移特性相同,当栅源电压小于开启电压Ugs(th) 时,IGBT 处于关断状态。在IGBT 导通后的大部分漏极电流范围内,Id 与Ugs呈线性关系。最高栅源电压受最大漏极电流限制,其最佳值一般取为15V左右。 IGBT 的开关特性是指漏极电流与漏源电压之间的关系。IGBT 处于导通态时,由于它的PNP 晶体管为宽基区晶体管,所以其B 值极低。尽管等效电路为达林顿结构,但流过MOSFET 的电流成为IGBT 总电流的主要部分。此时,通态电压Uds(on) 可用下式表示: Uds(on) =Uj1 +Udr +IdRoh 式中Uj1 —— JI 结的正向电压,其值为0.7 ~1V ;Udr ——扩展电阻Rdr 上的压降;Roh ——沟道电阻。

电阻的测量方法及原理.doc

一、电阻的测量方法及原理 一、 xx 法测电阻 1、电路原理 “xx 法”就是用电压表测出电阻两端的电压U,用电流表测出通过电阻的电流I, 再根据欧姆定律求出电阻R= U/I 的测量电阻的一种方法。 电路图如图一所示。 如果电表为理想电表,即 RV=∞,RA=0用图一(甲)和图一(乙)两种接法测出的电阻相等。但实际测量中所用电表并非理想电表,电压表的内阻并非趋近于无穷大、电流表也有内阻,因此实验测量出的电阻值与真实值不同,存在误差。如何分析其误差并选用合适的电路进行测量呢? xx一(甲)所示电路称电流表外接法,(乙)所示电路为电流 表内接法,则“ xx 法”测电阻的误差分析和电路选择方法可总结为 四个字:“大内小外”。 2、误差分析 ( 1)、电流表外接法

由于电表为非理想电表,考虑电表的内阻,等效电路如图二所示,电压表的测量值 U 为 ab 间电压,电流表的测量值为干路电流,是流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和,故:R测 = U/I = Rab = (Rv ∥R)= (Rv ×R)/(Rv+R) < R( 电阻的真实值 ) 可以看出,此时 R 测的系统误差主要来源于 Rv 的分流作用,其相对误差为δ外 = R/R = (R-R 测)/R = R/(Rv+R) (2 )、电流表内接法 其等效电路如图三所示,电流表的测量值为流过待测电阻和电 流表的电流,电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的 电压之和, 故:R测 = U/I = RA+R > R 此时 R测的系统误差主要来源于RA的分压作用,其相对误差为 : δ内 =R/R = (R 测-R)/R = RA/R 综上所述,当采用电流表内接法时,测量值大于真实值,即 " 大内" ;当采用电流表外接法时,测量值小于真实值,即“小外”。

实验6数据拟合及参数辨识方法(精)

实验6 数据拟合及参数辨识方法 一、实验目的及意义 [1] 了解最小二乘拟合的基本原理和方法; [2] 掌握用MATLAB作最小二乘多项式拟合和曲线拟合的方法; [3] 通过实例学习如何用拟合方法解决实际问题,注意与插值方法的区别。 [4] 了解各种参数辨识的原理和方法; [5] 通过范例展现由机理分析确定模型结构,拟合方法辨识参数,误差分析等求解实 际问题的过程; 通过该实验的学习,掌握几种基本的参数辨识方法,了解拟合的几种典型应用,观察不同方法得出的模型的准确程度,学习参数的误差分析,进一步了解数学建模过程。这对于学生深入理解数学概念,掌握数学的思维方法,熟悉处理大量的工程计算问题的方法具有十分重要的意义。 二、实验内容 1.用MATLAB中的函数作一元函数的多项式拟合与曲线拟合,作出误差图; 2.用MATLAB中的函数作二元函数的最小二乘拟合,作出误差图; 3.针对预测和确定参数的实际问题,建立数学模型,并求解。 三、实验步骤 1.开启软件平台——MATLAB,开启MATLAB编辑窗口; 2.根据各种数值解法步骤编写M文件 3.保存文件并运行; 4.观察运行结果(数值或图形); 5.根据观察到的结果写出实验报告,并浅谈学习心得体会。 四、实验要求与任务 根据实验内容和步骤,完成以下具体实验,要求写出实验报告(实验目的→问题→数学模型→算法与编程→计算结果→分析、检验和结论→心得体会) 应用实验 1.旧车价格预测 某年美国旧车价格的调查资料如下表,其中x i表示轿车的使用年数,y i表示相应的平均价格。试分析用什么形式的曲线来拟合上述的数据,并预测使用4.5年后轿车的平均价

igbt工作原理及应用

igbt工作原理及应用 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的保护 引言 绝缘栅双极型晶体管IGBT是由MOSFET和双极型晶体管复合而成的一种器件,其输入极为MOSFET,输出极为PNP晶体管,因此,可以把其看作是MOS输入的达林顿管。它融和了这两种器件的优点,既具有MOSFET器件驱动简单和快速的优点,又具有双极型器件容量大的优点,因而,在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用。在中大功率的开关电源装置中,IGBT由于其控制驱动电路简单、工作频率较高、容量较大的特点,已逐步取代晶闸管或GTO。但是在开关电源装置中,由于它工作在高频与高电压、大电流的条件下,使得它容易损坏,另外,电源作为系统的前级,由于受电网波动、雷击等原因的影响使得它所承受的应力更大,故IGBT的可靠性直接关系到电源的可靠性。因而,在选择IGBT时除了要作降额考虑外,对IGBT的保护设计也是电源设计时需要重点考虑的一个环节。 1 IGBT的工作原理 IGBT的等效电路如图1所示。由图1可知,若在IGBT的栅极和发射极之间加上驱动正电压,则MOSFET导通,这样PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通;若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V,则MOSFET截止,切断PNP晶体管基极电流的供给,使得晶体管截止 由此可知,IGBT的安全可靠与否主要由以下因素决定:

——IGBT栅极与发射极之间的电压; ——IGBT集电极与发射极之间的电压; ——流过IGBT集电极-发射极的电流; ——IGBT的结温。 如果IGBT栅极与发射极之间的电压,即驱动电压过低,则IGBT不能稳定正常地工作,如果过高超过栅极-发射极之间的耐压则IGBT可能永久性损坏;同样,如果加在IGBT集电极与发射极允许的电压超过集电极-发射极之间的耐压,流过IGBT集电极-发射极的电流超过集电极-发射极允许的最大电流,IGBT的结温超过其结温的允许值,IGBT都可能会永久性损坏。 2 保护措施 在进行电路设计时,应针对影响IGBT可靠性的因素,有的放矢地采取相应的保护措施。 2.1 IGBT栅极的保护 IGBT的栅极-发射极驱动电压VGE的保证值为±20V,如果在它的栅极与发射极之间加上超出保证值的电压,则可能会损坏IGBT,因此,在IGBT的驱动电路中应当设置栅压限幅电路。另外,若IGBT的栅极与发射极间开路,而在其集电极与发射极之间加上电压,则随着集电极电位的变化,由于栅极与集电极和发射极之间寄生电容的存在,使得栅极电位升高,集电极-发射极有电流流过。这时若集电极和发射极间处于高压状态时,可能会使IGBT发热甚至损坏。如果设备在运输或振动过程中使得栅极回路断开,在不被察觉的情况下给主电路加上

解析IGBT工作原理及作用

解析IGBT工作原理及作用 一、IGBT是什幺 ?IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半 导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小, 开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流 系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。 ?通俗来讲:IGBT是一种大功率的电力电子器件,是一个非通即断的开关,IGBT没有放大电压的功能,导通时可以看做导线,断开时当做开路。三大特点就是高压、大电流、高速。 ?二、IGBT模块 ?IGBT是Insulated Gate Bipolar Transistor(绝缘栅双极型晶体管)的缩写,IGBT是由MOSFET和双极型晶体管复合而成的一种器件,其输入极为MOSFET,输出极为PNP晶体管,它融和了这两种器件的优点,既具有MOSFET器件驱动功率小和开关速度快的优点,又具有双极型器件饱和压降 低而容量大的优点,其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间,可正常工 作于几十kHz频率范围内,在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用,在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。 ?IGBT的等效电路如图1所示。由图1可知,若在IGBT的栅极和发射极之 间加上驱动正电压,则MOSFET导通,这样PNP晶体管的集电极与基极之 间成低阻状态而使得晶体管导通;若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V,

IGBT驱动原理

IGBT 驱动原理 目录 一、简介 二、工作原理 三、技术现状 四、测试方法 五、选取方法 简介: 绝缘栅双极晶体管IGBT 是第三代电力电子器件,安全工作,它集功率晶体管GTR 和功率场效应管MOSFET的优点于一身,具有易于驱动、峰值电流容量大、自关断、开关频率高 (10-40 kHz) 的特点,是目前发展最为迅速的新一代电力电子器件。广泛应用于小体积、高 效率的变频电源、电机调速、UPS 及逆变焊机当中。IGBT 的驱动和保护是其应用中的关 键技术。 1 IGBT 门极驱动要求 1.1 栅极驱动电压 因IGBT 栅极- 发射极阻抗大,故可使用MOSFET 驱动技术进行驱动,但IGBT 的输入电容较MOSFET 大,所以IGBT 的驱动偏压应比MOSFET驱动所需偏压强。图 1 是一个典型的例子。在+20 ℃情况下,实测60 A ,1200 V 以下的IGBT 开通电压阀值为 5 ~6 V ,在实际使用时,为获得最小导通压降,应选取Ugc ≥(1.5 ~3)Uge(th) ,当Uge 增加时,导通时集射电压Uce 将减小,开通损耗随之减小,但在负载短路过程中Uge 增加,集电极电流Ic 也将随之增加,使得IGBT 能承受短路损坏的脉宽变窄,因此Ugc 的选择不应太大,这足以使IGBT 完全饱和,同时也限制了短路电流及其所带来的应力( 在具有短路工作过程的设备中,如在电机中使用IGBT 时,+Uge 在满足要求的情况下尽量选取最小值,以提高其耐短路能力) 。

1.2 对电源的要求 对于全桥或半桥电路来说,上下管的驱动电源要相互隔离,由于IGBT 是电压控制器件,所需要的驱动功率很小,主要是对其内部几百至几千皮法的输入电容的充放电,要求能提供较大的瞬时电流,要使IGBT 迅速关断,应尽量减小电源的内阻,并且为防止IGBT 关断时产生的du/dt 误使IGBT 导通,应加上一个-5 V 的关栅电压,以确保其完全可靠的关断 ( 过大的反向电压会造成IGBT 栅射反向击穿,一般为-2 ~10 V 之间) 。 1.3 对驱动波形的要求 从减小损耗角度讲,门极驱动电压脉冲的上升沿和下降沿要尽量陡峭,前沿很陡的门极电压使IGBT 快速开通,达到饱和的时间很短,因此可以降低开通损耗,同理,在IGBT 关断时,陡峭的下降沿可以缩短关断时间,从而减小了关断损耗,发热量降低。但在实际使用中,过快的开通和关断在大电感负载情况下反而是不利的。因为在这种情况下,IGBT 过快的开通与关断将在电路中产生频率很高、幅值很大、脉宽很窄的尖峰电压Ldi/dt ,并且这种尖峰很难被吸收掉。此电压有可能会造成IGBT 或其他元器件被过压击穿而损坏。所以在选择驱动波形的上升和下降速度时,应根据电路中元件的耐压能力及du/dt 吸收电路性能综合考虑。 1.4 对驱动功率的要求 由于IGBT 的开关过程需要消耗一定的电源功率,最小峰值电流可由下式求出: I GP = △ U ge /R G +R g ; 式中△Uge=+Uge+|Uge| ;RG 是IGBT 内部电阻;Rg 是栅极电阻。 驱动电源的平均功率为: P AV =C ge △ Uge 2 f, 式中. f 为开关频率;Cge 为栅极电容。 1.5 栅极电阻 为改变控制脉冲的前后沿陡度和防止震荡,减小IGBT 集电极的电压尖峰,应在IGBT 栅极串上合适的电阻Rg 。当Rg 增大时,IGBT 导通时间延长,损耗发热加剧;Rg 减小时,di/dt 增高,可能产生误导通,使IGBT 损坏。应根据IGBT 的电流容量和电压额定值以及开关频率来选取Rg 的数值。通常在几欧至几十欧之间( 在具体应用中,还应根据实际情况予以适当调整) 。另外为防止门极开路或门极损坏时主电路加电损坏 IGBT ,建议在栅射间加入一电阻Rge ,阻值为10 k Ω左右。 1.6 栅极布线要求 合理的栅极布线对防止潜在震荡,减小噪声干扰,保护IGBT 正常工作有很大帮助。 a .布线时须将驱动器的输出级和lGBT 之间的寄生电感减至最低( 把驱动回路包围的面积减到最小) ; b .正确放置栅极驱动板或屏蔽驱动电路,防止功率电路和控制电路之间的耦合; c .应使用辅助发射极端子连接驱动电路; d .驱动电路输出不能和IGBT 栅极直接相连时,应使用双绞线连接(2 转/ cm) ; e .栅极保护,箝位元件要尽量靠近栅射极。 1.7 隔离问题

电容参数识别方法

电容参数识别方法 1、国外电容器耐压值通常用字母来表示基数,常见的代码和基数对应关系是: A:1.0;B:1.25;C:1.6;D:2.0;E:2.5;F:3.15;G4.0; H:5.0;J:6.3;K:8.0;Z:9.0; 2、字母前面的数表示10的幂,比如2A,即为1.0*10^2=100V,2C为1.6*10^2=160V等等。 3、耐压值后方的字母表示电容容量,单位为pF。 例如823表示容量为82*10^3=82000Pf ,224表示22*10^4=220000pf=0.22uF;最后的字母表示精度,比如J表示容量允许偏差为±5%等等。 4、典型的电容标识示例:2A823J 即82000Pf±5%,耐压100V。 涤纶电容- 标注方法 涤纶电容1、直标法:将电容器的主要参数(标称容量、额定电压、及允许偏差)直接标注在电容器上,如0.0047μf/275V,0.0047μf是容量,相当于4700Pf,275V应是耐压(不属优选数系列)。 2、文字符号法:采用数字或字母与数字混合的方法来标注电容器的主要参数。 3、数字标注法一般是用3位数字表示电容器的容量。其中前两位为有效值数字,第三位为倍乘数(即表示有效值后有多少个0)。如104,表示有效值是10,后面再加4个0,即100000Pf=0.1μf。 4、字母与数字混合标注法用2—4位数字表示有效值,用P、n、M、μ、G、m等字母表示有效数后面的量级。进口电容器在标注数值时不用小数点,而是将整数部分写在字母之前,将小数部分写在字母后面。如4P7表示4.7Pf,3m3表示3300μf等。 涤纶电容- 偏差标注 电容器的容量的允许偏差标注字母及含义: 字母含义 F ±1% G ±2% J ±5% K ±10% M ±20% N ±30% 如104K表示容量100000Pf=0.1μf,容量允许偏差为±10%。 涤纶电容又称聚酯电容,字母为“CL ”,容量一般是40P~4μ,电压是63~630V,主要用于 对稳定性和损耗要求不高的低频电路。

IGBT系列焊机工作原理

第十一章IGBT系列焊机工作原理 一、功率开关管的比较 常用的功率开关有晶闸管、IGBT、场效应管等。其中,晶闸管(可控硅)的开关频率最低约1000次/秒左右,一般不适用于高频工作的开关电路。 1、效应管的特点: 场效应管的突出优点在于其极高的开关频率,其每秒钟可开关50万次以上,耐压一般在500V以上,耐温150℃(管芯),而且导通电阻,管子损耗低,是理想的开关器件,尤其适合在高频电路中作开关器件使用。 但是场效应管的工作电流较小,高的约20A低的一般在9A左右,限制了电路中的最大电流,而且由于场效应管的封装形式,使得其引脚的爬电距离(导电体到另一导电体间的表面距离)较小,在环境高压下容易被击穿,使得引脚间导电而损坏机器或危害人身安全。 2、IGBT的特点: IGBT即双极型绝缘效应管,符号及等效电路图见图11.1,其开关频率在20KHZ~30KHZ 之间。但它可以通过大电流(100A以上),而且由于外封装引脚间距大,爬电距离大,能抵御环境高压的影响,安全可靠。 图11.1 二、场效应管逆变焊机的特点 由于场效应管的突出优点,用场效应管作逆变器的开关器件时,可以把开关频率设计得很高,以提高转换效率和节省成本(使用高频率变压器以减小焊机的体积,使焊机向小型化,微型化方便使用。(高频变压器与低频变压器的比较见第三章《逆变弧焊电源整机方框图》。 但无论弧焊机还是切割机,它们的工作电流都很大。使用一个场效应管满足不了焊机对电流的需求,一般采用多只并联的形式来提高焊机电源的输出电流。这样既增加了成本,又降低了电路的稳定性和可靠性。 三、IGBT焊机的特点 IGBT焊机指的是使用IGBT作为逆变器开关器件的弧焊机。由于IGBT的开关频率较低,电流大,焊机使用的主变压器、滤波、储能电容、电抗器等电子器件都较场效应管焊机有很大不同,不但体积增大,各类技术参数也改变了。

IGBT的工作原理与工作特性

IGBT的工作原理和工作特性 IGBT的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道,给PNP晶体管提供基极电流,使IGBT导通。反之,加反向门极电压消除沟道,流过反向基极电流,使IGBT关断。IGBT的驱动方法和MOSFET基本相同,只需控制输入极N一沟道MOSFET,所以具有高输入阻抗特性。当MOSFET的沟道形成后,从P+基极注入到N一层的空穴(少子),对N一层进行电导调制,减小N一层的电阻,使IGBT在高电压时,也具有低的通态电压。 IGBT的工作特性包括静态和动态两类: 1.静态特性 IGBT的静态特性主要有伏安特性、转移特性和开关特性。IGBT的伏安特性是指以栅源电压Ugs为参变量时,漏极电流与栅极电压之间的关系曲线。输出漏极电流比受栅源电压Ugs的控制,Ugs越高,Id越大。它与GTR的输出特性相似.也可分为饱和区1、放大区2和击穿特性3部分。在截止状态下的IGBT,正向电压由J2结承担,反向电压由J1结承担。如果无N+缓冲区,则正反向阻断电压可以做到同样水平,加入N+缓冲区后,反向关断电压只能达到几十伏水平,因此限制了IGBT的某些应用范围。 IGBT的转移特性是指输出漏极电流Id与栅源电压Ugs之间的关系曲线。它与MOSFET的转移特性相同,当栅源电压小于开启电压Ugs(th)时,IGBT处于关断状态。在IGBT导通后的大部分漏极电流范围内,Id与Ugs呈线性关系。最高栅源电压受最大漏极电流限制,

其最佳值一般取为15V左右。IGBT的开关特性是指漏极电流与漏源电压之间的关系。IGBT处于导通态时,由于它的PNP晶体管为宽基区晶体管,所以其B值极低。尽管等效电路为达林顿结构,但流过MOSFET的电流成为IGBT总电流的主要部分。此时,通态电压Uds(on)可用下式表示: Uds(on)=Uj1+Udr+IdRoh (2-14) 式中Uj1——JI结的正向电压,其值为0.7~IV; Udr——扩展电阻Rdr上的压降;Roh——沟道电阻。 通态电流Ids可用下式表示: Ids=(1+Bpnp)Imos (2-15) 式中Imos——流过MOSFET的电流。 由于N+区存在电导调制效应,所以IGBT的通态压降小,耐压1000V 的IGBT通态压降为2~3V。IGBT处于断态时,只有很小的泄漏电流存在。 2.动态特性 IGBT在开通过程中,大部分时间是作为MOSFET来运行的,只是在漏源电压Uds下降过程后期,PNP晶体管由放大区至饱和,又增加了一段延迟时间。td(on)为开通延迟时间,tri为电流上升时间。实际应

电路元件特性曲线的伏安测量法实验报告

学生序号6 ` 实验报告 课程名称:电路与模拟电子技术实验指导老师:冶沁成绩:__________________ 实验名称:电路元件特性曲线的伏安测量法实验类型:电路实验同组学生:__________ 一、实验目的和要求(必填)二、实验容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1.熟悉电路元件的特性曲线; 2.学习非线性电阻元件特性曲线的伏安测量方法; 3掌握伏安测量法中测量样点的选择和绘制曲线的方法; 4.学习非线性电阻元件特性曲线的示波器观测方法。 二、实验容和原理 1、电阻元件、电容元件、电感元件的特性曲线 在电路原理中,元件特性曲线是指特定平面上定义的一条曲线。例如,白炽灯泡在工作时,灯丝处于高温状态,其灯丝电阻随着温度的改变而改变,并且具有一定的惯性;又因为温度的改变与流过 灯泡的电流有关,所以它的伏安特性为一条曲线。电流越大、温度越高,对应的灯丝电阻也越大。一 般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”可相差几倍至十几倍。该曲线的函数关系式称为电阻元件的伏安特性, 电阻元件的特性曲线就是在平面上的一条曲线。当曲线变为直线时,与其相对应的元件即为线性电阻 器,直线的斜率为该电阻器的电阻值。电容和电感的特性曲线分别为库伏特性和韦安特性,与电阻的 伏安特性类似。 线性电阻元件的伏安特性符合欧姆定律,它在u-i 平面上是一条通过原点的直线。该特性曲线各点斜率与元件电压、电流的大小和方向无关,所以线性电阻元件是双向性元件。非线性电阻的伏安特 性在u-i平面上是一条曲线。 普通晶体二极管的特点是正向电阻和反向电阻区别很大。正向压降很小正向电流随正向压降的升高而急骤上升,而反向电压从零一直增加到十几伏至几十伏时,其反向电流增加很小,粗略地可视为 零。可见,二极管具有单向导电性,如果反向电压加得过高,超过管子的极限值,则会导致管子击穿 损坏。稳压二极管是一种特殊的半导体二极管,其正向特性与普通二极管类似,但其反向特性则与普 通二极管不同,在反向电压开始增加时,其反向电流几乎为零,但当反向电压增加到某一数值时(称 为管子的稳压值,有各种不同稳压值的稳压管)电流将突然增加,以后它的端电压将维持恒定,不再 随外加的反向电压升高而增大。 上述两种二极管的伏安特性均具属于单调型。电压与电流之间是单调函数。二极管的特性参数主要有开启电压V th,导通电压V on,反向电流I R,反向击穿电压V BR以及最大整流电流I F。 2、非线性电阻元件特性曲线的逐点伏安测量法 元件的伏安特性可以用直流电压表、电流表测定,称为逐点伏安测量法。伏安法原理简单,测量方便,但由于仪表阻会影响测量的结果,因此必须注意仪表的合理接法。 采用伏安法测量二极管特性时,限流电阻以及直流稳压源的变化围与特性曲线的测量围是有关系的,要根据实验室设备的具体要求来确定。在综合考虑测量效率和获得良好曲线效果的前提下,测量 点的选择十分关键,由于二极管的特性曲线在不同的电压的区间具有不同的性状,因此测量时需要合

实验二放大器输入、输出电阻和频响特性的测量

实验二 放大器输入、输出电阻和频响特性的测量 一、实验目的 掌握放大器输入电阻、输出电阻和频率特性的测量原理和方法。 二、实验原理 1.放大器输入电阻R i 的测试 最简单的测试方法是“串联电阻法”。其原理如图2-1所示,在被测放大器与信号源之间串入一个已知标准电阻R i ,只要分别测出放大器的输入电压U i 和输入电流I i ,就可以求出: R i =V i /I i = n R i R U U /=R i U U ?Rn 但是,要直接用交流毫伏表或示波器测试Rn 两端的电压U R 是有困难的,因U R 两端不接地。使得测试仪器和放大器没有公共地线,干扰太大,不能准确测试。为此,通常是直接测出U S 和U i 来计算R i ,由图不难求出: R i = i S i U U U -? Rn 注:测R i 时输出端应该接上R L ,并监视输出波形,保证在波形不失真的条件下进行上述测量。 S U 图2-1放大电路输入端模型 2.放大器输出电阻R o 的测试 放大器输出端可以等效成一个理想电压源U o 和R o 相串联,如图2-3所示。 在放大器输入端加入U S 电压,分别测出未接和接入R L 时放大器的输出电压U o 和U L 值,则 L L R U U R )1( 0-= 注意:要求在接入负载R L (或R W )的前后,放大器的输出波形都无失真。

501mA β==CQ ,I , 212*c B b p E R V R R R = ++12*5.1 1.7,10 5.1 p V R ==++ 20.9p R K =Ω 2626200(1) 200(1) 1.526,1be EQ mv mv r K I mA ββ=++=++=Ω 12()//// 1.13,i b p b be R R R R r K =+=Ω 3o c R R K ==Ω

电阻参数的识别方法直标法

1.电阻参数的识别方法直标法.文字符号法.色标法.数码表示法。 2 色标法:用不同颜色的色环表示电阻的主要参数。这种方法在小型电阻上用 的较多。常用四色标法和五色标法两种。 四色标法规定: 第一、二环是有效数值,第三环是乘数,第四环是允许偏差。 五色标法规定:第一、二、三环是有效数值,第四环是乘数,第五环是允许 偏差。 读色环的顺序规定为:更靠近电阻器引线的色环为第一环,离电阻器引线远一些的色环为偏差环。若两端色环距离电阻体两端引线等距离,则可借助电阻的标称值系列及色环符号规定的特点来判断。 色环标记: 黑、棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白(0-9),金(0.1),银(0.01) 数码表示法:用三位数码表示电容容量。从左到右第一、二位为有效数值,第三位为乘数(即零的个数),单位为pF。偏差用文字符号表示。 22二极管的作用:稳压、整流、检波、开关、光电转换等.特点:单向导电性。 30、场效应管特点:电压控制型器件;单极性晶体管;输入电阻高;热稳定性好;噪声低;成本低;易于集成。 电子产品生产工艺复习题 1、选用导线时要考虑的因素有哪些?答:电气因素、导线因素、装配工艺因素。 2、绝缘材料的分类。答:按其形态可分为:液体和固体;按其化学性质可分为:无机材料、有机材料、混合材料。 3、常见的电烙铁有哪些?答:外热式、内热式、恒温。 4、常用的防止螺钉松动的方法有哪三种?答:(1)加装垫圈(2)使用双螺母(3)使用防松漆 5、电子产品的检测方法有哪些?答:(1)观察法(2)电阻法(3)电压法(4)替代法 6、电子产品的检验项目有哪些?(146)答:(1)性能(2)可靠性(3)安全性(4)适应性(5)经济性(6)时间性 7、根据电子产品的特点,工艺文件通常分为(工艺管理)文件和(工艺规程)文件两大类。(152) 8、阻值和允许误差在电阻器上常用的表示方法有哪些?(5) 答:(1)直接标识法(2)文字符号法(3)色环标识法(4)数码标识法 9、焊料按其组成成份,可分为哪些?(52)答:锡铅焊料、银焊料、铜焊料。 10、形成良好粘接的要素是什么?(57)答:(1)选择适宜的粘剂(2)处理好粘结表面(3)选择正确的固化方法 11、导线端头绝缘层的剥离方法有哪些?答:(1)刃截法:设备简单但有可能损伤导线;(2)热截法:剥头质量好,不会损伤导线。 12、印制电路板按结构分类有哪些?答:(1)单面印制电路板;(2)双面印制电路板;(3)多层印制电路板;(4)软印制电路板;(5)平面印制电路板。13、集成电路的安装要点有哪些?答:(1)防静电(2)找方位(3)匀施力 14、手工SMT的技术关键有哪些?(126)答:(1)涂布黏合剂和焊膏(2)贴片(3)焊接 15、样机调试工作的调试要点有哪些?答:(1)电源第一;a:空调初载 b:

igbt逆变器工作原理_igbt在逆变器中的作用

igbt逆变器工作原理_igbt在逆变器中的作用 IGBT(绝缘栅双极型晶体管),是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。 IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。目前国内缺乏高质量IGBT模块,几乎全部靠进口。绝缘栅双极晶体管(IGBT)是高压开关家族中最为年轻的一位。由一个15V高阻抗电压源即可便利的控制电流流通器件从而可达到用较低的控制功率来控制高电流。 IGBT的工作原理和作用通俗易懂版:IGBT就是一个开关,非通即断,如何控制他的通还是断,就是靠的是栅源极的电压,当栅源极加+12V(大于6V,一般取12V到15V)时IGBT 导通,栅源极不加电压或者是加负压时,IGBT关断,加负压就是为了可靠关断。 IGBT没有放大电压的功能,导通时可以看做导线,断开时当做开路。 IGBT有三个端子,分别是G,D,S,在G和S两端加上电压后,内部的电子发生转移(半导体材料的特点,这也是为什么用半导体材料做电力电子开关的原因),本来是正离子和负离子一一对应,半导体材料呈中性,但是加上电压后,电子在电压的作用下,累积到一边,形成了一层导电沟道,因为电子是可以导电的,变成了导体。如果撤掉加在GS两端的电压,这层导电的沟道就消失了,就不可以导电了,变成了绝缘体。 IGBT的工作原理和作用电路分析版:IGBT的等效电路如图1所示。由图1可知,若在IGBT 的栅极和发射极之间加上驱动正电压,则MOSFET导通,这样PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通;若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V,则MOSFET截止,切断PNP晶体管基极电流的供给,使得晶体管截止。 由此可知,IGBT的安全可靠与否主要由以下因素决定: --IGBT栅极与发射极之间的电压;

电阻的测量方法及原理.docx

电阻的测量方法及原理 一、伏安法测电阻 1、电路原理 “伏安法”就是用电压表测出电阻两端的电压U,用电流表测出通过电阻 的电流I, 再根据欧姆定律求出电阻R= U/I 的测量电阻的一种方法。 电路图如图一所示。 如果电表为理想电表,即R V=∞, R A=O用图一(甲)和图一(乙)两种接法测出的电阻相等。但实际测量中所用电表并非理想电表, 电压表的内阻并非趋近于无穷大、电流表也有内阻,因此实验测量出的电阻值与真实值不同, 存在误差。如何分析其误差并选用合适的电路进行测量呢? 若将图一(甲)所示电路称电流表外接法,(乙)所示电路为电流表内接法,则“伏安法”测电阻的误差分析和电路选择方法可总结为四个字:“大内小外”。 2、误差分析 (1)、电流表外接法 由于电表为非理想电表,考虑电表的内阻,等效电路如图二所示, 电压表的测量值U 为ab 间电压,电流表的测量值为干路电流,是流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和,故:R测=U/I = Rab = (RV // R)= (Rv× R)∕(Rv+R) V R(电阻的真实值)

可以看出,此时R 测的系统误差主要来源于Rv 的分流作用,其相对误差为δ 夕卜=Δ R/R = (R -R 测)∕R = R∕(Rv+R) (2 )、电流表内接法其等效电路如图三所示,电流表的测量值为流过待测电阻和电流表的电流,电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和,故:R 测=U/I = RA+R > R 此时R测的系统误差主要来源于RA的分压作用,其相对误差为:δ 内=Δ R/R = (R 测-R)∕R = RA/R 综上所述,当采用电流表内接法时,测量值大于真实值,即"大内";当采用电流表夕接法时,测量值小于真实值,即“小夕”。 3、电路的选择(一)比值比较法 1 、“大内”:当R >> RA 时,选择电流表内接法测量,误差更小。

IGBT 的工作原理和工作特性

IGBT 的工作原理和工作特性 IGBT的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道,给PNP晶体管提供基极电流,使IGBT导通。反之,加反向门极电压消除沟道,流过反向基极电流,使IGBT 关断。IGBT的驱动方法和MOSFET基本相同,只需控制输入极N一沟道MOSFET,所以具有高输入阻抗特性。 当MOSFET的沟道形成后,从P+基极注入到N一层的空穴(少子),对N 一层进行电导调制,减小N一层的电阻,使IGBT在高电压时,也具有低的通态电压。

IGBT的工作特性包括静态和动态两类: 1.静态特性IGBT的静态特性主要有伏安特性、转移特性和开关特性。 IGBT的伏安特性是指以栅源电压Ugs为参变量时,漏极电流与栅极电压之间的关系曲线。输出漏极电流比受栅源电压Ugs的控制,Ugs越高,Id越大。它与GTR的输出特性相似.也可分为饱和区1、放大区2和击穿特性3部分。在截止状态下的IGBT,正向电压由J2结承担,反向电压由J1结承担。如果无N+缓冲区,则正反向阻断电压可以做到同样水平,加入N+缓冲区后,反向关断电压只能达到几十伏水平,因此限制了IGBT的某些应用范围。 IGBT的转移特性是指输出漏极电流Id与栅源电压Ugs之间的关系曲线。它与MOSFET的转移特性相同,当栅源电压小于开启电压Ugs(th)时,IGBT处于关断状态。在IGBT导通后的大部分漏极电流范围内,Id与Ugs呈线性关系。最高栅源电压受最大漏极电流限制,其最佳值一般取为15V左右。 IGBT的开关特性是指漏极电流与漏源电压之间的关系.IGBT处于导通态时,由于它的PNP晶体管为宽基区晶体管,所以其B值极低。尽管等效电路为达林顿结构,但流过MOSFET的电流成为IGBT总电流的主要部分。此时,通态电压Uds(on)可用下式表示 Uds(on)=Uj1+Udr+IdRoh(2-14) 式中Uj1——JI结的正向电压,其值为0.7~IV;

IGBT管的结构与工作原理

IGBT管的结构与工作原理 1.IGBT的结构与工作原理图1所示为一个N 沟道增强型绝缘栅双极晶体管结构, N+ 区称为源区,附于其上的电极称为源极。N+ 区称为漏区。器件的控制区为栅区,附于其上的电极称为栅极。沟道在紧靠栅区边界形成。在漏、源之间的P 型区(包括P+ 和P 一区)(沟道在该区域形成),称为亚沟道区( Subchannel region )。而在漏区另一侧的P+ 区称为漏注入区( Drain injector ),它是IGBT 特有的功能区,与漏区和亚沟道区一起形成PNP 双极晶体管,起发射极的作用,向漏极注入空穴,进行导电调制,以降低器件的通态电压。附于漏注入区上的电极称为漏极。 IGBT 的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道,给PNP 晶体管提供基极电流,使IGBT 导通。反之,加反向门极电压消除沟道,流过反向基极电流,使IGBT 关断。IGBT 的驱动方法和MOSFET 基本相同,只需控制输入极N一沟道MOSFET ,所以具有高输入阻抗特性。当MOSFET 的沟道形成后,从P+ 基极注入到N 一层的空穴(少子),对N 一层进行电导调制,减小N 一层的电阻,使IGBT 在高电压时,也具有低的通态电压。 2.IGBT 的工作特性 1.静态特性 IGBT 的静态特性主要有伏安特性、转移特性和开关特性。 IGBT 的伏安特性是指以栅源电压Ugs 为参变量时,漏极电流与栅极电压之间的关系曲线。输出漏极电流比受栅源电压Ugs 的控制,Ugs 越高, Id 越大。它与GTR 的输出特性相似.也可分为饱和区1 、放大区2 和击穿特性3 部分。在截止状态下的IGBT ,正向电压由J2 结承担,反向电压由J1结承担。如果无 N+ 缓冲区,则正反向阻断电压可以做到同样水平,加入N+缓冲区后,反向关断电压只能达到几十伏水平,因此限制了IGBT 的某些应用范围。 IGBT 的转移特性是指输出漏极电流Id 与栅源电压Ugs 之间的关系曲线。它与MOSFET 的转移特性相同,当栅源电压小于开启电压Ugs(th) 时,IGBT 处于关断状态。在IGBT 导通后的大部分漏极电流范围内, Id 与Ugs呈线性关系。最

环境振动下模态参数识别方法综述

环境振动下模态参数识别方法综述 摘要:模态分析是研究结构动力特性的一种近代方法,是系统识别方法在工程振动领域中的应用。环境振动是一种天然的激励方式,环境振动下结构模态参数识别就是直接利用自然环境激励,仅根据系统的响应进行模态参数识别的方法。与传统模态识别方法相比,具有显著的优点。本文主要是做了环境振动下模态识别方法的一个综述报告。 关键词:环境振动模态识别综述 Abstract: The modal analysis is the study of structural dynamic characteristics of a modern method that is vibration system identification methods in engineering applications in the field. Ambient vibration is a natural way of incentives, under ambient vibration modal parameter identification is the direct use of the natural environment, incentives, based only on the response of the system for modal parameter identification method. With the traditional modal identification methods, has significant advantages. This paper is a summary report of the environmental vibration modal identification method. Keywords: Ambient vibration ;modal parameters ;Review 随着我国交通运输事业的发展,各种形式的大、中型桥梁不断涌现,由于大型桥梁结构具有结构尺大、造型复杂、不易人工激励、容易受到环境影响、自振频率较低等特点,传统模态参数识别技术在应用上的局限性越来越突出。传统的振动试验采用重振动器或落锤激励桥梁,需要投入大量人力和试验设备,激励成本增高,难度大,而且对于桥梁这样的大型复杂结构,激励(输入)往往很难测得,也不适合长期监测的实验模态分析。 环境振动是指振幅很小的环境地面运动。系由天然的和(或)人为的原因所造成,例如风、海浪、交通干扰或机械振动等,受激结构的振幅较小,但响应涵盖频率丰富。系统或者结构的模态参数包括:模态频率、模态阻尼、模态振型等。模态参数识别是系统识别的一部分,通过模态参数的识别可以了解系统或结构的动力学特性,这些动力特性可以作为结构有限元模型修正、故障诊断、结构实时监测的评定标准和基础。环境振动下的模态参数识别就是利用自然环境激励,根据结构的动力响应来进行模态参数识别的方法。 1 环境振动下模态参数识别的优点 传统的模态识别方法利用结构的输入和输出信号识别结构的模态参数。对于工作中的大型结构,无论是对其实施外部激励还是测试外部激励都十分困难。而环境振动方法仅仅利用被测试的输出数据识别结构的时间序列分析法模态参数。用环境振动对结构进行模态参数识别,具有明显的优点:

IGBT的工作原理和作用以及IGBT管的检测方法

IGBT的工作原理和作用以及IGBT管的检测方法 IGBT的工作原理和作用IGBT就是一个开关,非通即断,如何控制他的通还是断,就是靠的是栅源极的电压,当栅源极加+12V(大于6V,一般取12V到15V)时IGBT 导通,栅源极不加电压或者是加负压时,IGBT关断,加负压就是为了可靠关断。 IGBT没有放大电压的功能,导通时可以看做导线,断开时当做开路。 IGBT有三个端子,分别是G,D,S,在G和S两端加上电压后,内部的电子发生转移(半导体材料的特点,这也是为什么用半导体材料做电力电子开关的原因),本来是正离子和负离子一一对应,半导体材料呈中性,但是加上电压后,电子在电压的作用下,累积到一边,形成了一层导电沟道,因为电子是可以导电的,变成了导体。如果撤掉加在GS两端的电压,这层导电的沟道就消失了,就不可以导电了,变成了绝缘体。 IGBT的工作原理和作用电路分析IGBT的等效电路如图1所示。由图1可知,若在IGBT 的栅极和发射极之间加上驱动正电压,则MOSFET导通,这样PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通;若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V,则MOSFET截止,切断PNP晶体管基极电流的供给,使得晶体管截止。 图1 IGBT的等效电路 由此可知,IGBT的安全可靠与否主要由以下因素决定: --IGBT栅极与发射极之间的电压; --IGBT集电极与发射极之间的电压; --流过IGBT集电极-发射极的电流; --IGBT的结温。 如果IGBT栅极与发射极之间的电压,即驱动电压过低,则IGBT不能稳定正常地工作,如果过高超过栅极-发射极之间的耐压则IGBT可能永久性损坏;同样,如果加在IGBT集电极与发射极允许的电压超过集电极-发射极之间的耐压,流过IGBT集电极-发射极的电流超过集电极-发射极允许的最大电流,IGBT的结温超过其结温的允许值,IGBT都可能

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