igbt测量和好坏判别
IGBT模块的原理及测量判断方法
本文以介绍由单只IGBT 管子或双管做成的逆变模块及其有关测盈和判断好坏的方法。场效应管有开关速度快、电压控制的优点，但也有导通压降大、电压与电流容量小的缺点。而双极型器件恰怡有与之相反的特点，如电流控制、导通压降小、功率容里大等，二者复合，正所谓优势互补。IGBT 管，或者IGBT 模块的由来，即基于此。从结构上看，类似于我们熟悉的复合放大管，输出管为一只PNP型三极管，而激励管是一只场效应管，后者的漏极电流形成了前者的基极电流。放大能力是两管之积。IGBT管子的等效电路及符号如图 1 所示。
常用IGBT单、双管模块(CM200Y-24NF)的引脚功能如图 2 所示。
在实践中，维护维修拆机前可对模块进行大致测且，初步判断其好坏。以图 3 为例,4,5,6端子为变频器的U,V,W输出端，22,24 分别为变频器内部直流主电路的P(+)端和N(-)端。找到这5个端子后，用数字或指针式万用表都可以测里了。U,V,W三端子都对P,N 端子有正、反向电阻。在IGBT管子正常的情况下，C,E极之间电阻是无穷大的，只能侧出管子上并联的6只二极管的正、反向电阻。如果把4,5,6端子看成三相交流输入端的话，六只二极管相当于一个三相整流桥电路，用侧食和判断二相整流桥的方法就可以了。
一、在线测量
1．测量这个"三相整流桥"不正常，则为模块损坏了：
2. 测量这个“三相整流桥”是正常的，还不能确定模块就是好的。应打开变频器的主电路板，进行进一步的测量和验定
IGBT模块工作原理以及检测方法
点击次数：7701 发布时间：2009-5-9
1 IGBT模块简介
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G和发射极E之间加上驱动正电压，则MOSFET 导通，这样PNP晶体管的集电极C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MOS 截止，切断PNP晶体管基极电流的供给，使得晶体管截止。IGBT与MOSFET一样也是电压控制型器件，在它的栅极G—发射极E间施加十几V的直流电压，只有在uA级的漏电流流过，基本上不消耗功率。
图1 IGBT的等效电路
2 IGBT模块的选择
IGBT模块的电压规格与所使用装置的输入电源即试电电源电压紧密相关。其相互关系见下表。使用中当IGBT 模块集电极电流增大时，所产生的额定损耗亦变大。同时，开关损耗增大，使原件发热加剧，因此，选用IGBT 模块时额定电流应大于负载电流。特别是用作高频开关时，由于开关损耗增大，发热加剧，选用时应该降温等使用。
3 使用中的注意事项
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，其击穿电压一般达到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：
1.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；
2.在用导电材料连接模块驱动端子时，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。
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。
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 发热及至损坏。
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模块间涂抹导热硅脂。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模块发热，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模块的地方安装有温度感应器，当温度过高时将报警或停止IGBT模块工作。
4 保管时的注意事项
1.一般保存IGBT模块的场所，应保持常温常湿状态，不应偏离太大。常温的规定为5～35℃，常湿的规定在45～75％左右。
在冬天特别干燥的地区，需用加湿机加湿;
2.尽量远离有腐蚀性气体或灰尘较多的场合；
3.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；
4.保管时，须注意不要在IGBT模块上堆放重物；
5.装IGBT模块的容器，应选用不带静电的容器。
检测IGBT模块的的办法
以两单元为例:用模拟万用表测量
静态测量:把万用表放在乘100档,测量黑表笔接1端子、红表笔接2端子,显示电阻应为无穷大;
表笔对调,显示电阻应在400欧左右.用同样的方法,测量黑表笔接3端子、红表笔接1端子,
显示电阻应为无穷大;表笔对调,显示电阻应在400欧左右.若符合上述情况表明此IGBT的两个
单元没有明显的故障.
动态测试: 把万用表的档位放在乘10K档,用黑表笔接4端子,红表笔接5端子,此时黑表笔接3端子红表笔接1端子, 此时电阻应为300-400殴,把表笔对调也有大约300-400殴的电阻表明此IGBT单元是完好的.
用同样的方法测试1、2端子间的IGBT,若符合上述的情况表明该IGBT也是完好的.
将万用表拨在R×10KΩ挡，用黑表笔接IGBT 的漏极(D)，红表笔接IGBT 的源极(S)，此时万用表的指针指在无穷处。用手指同时触及一下栅极(G)和漏极(D)，这时IGBT 被触发导通，万用表的指针摆向阻值较小的方向，并能站住指示在某一位置。然后再用手指同时触及一下源极(S)和栅极(G)，这时IGBT 被阻断，万用表的指针回到无穷处。此时即可判断IGBT 是好的。
注意：若进第二次测量时，应短接一下源极(S)和栅极(G)。
任何指针式万用表皆可用于检测IGBT。注意判断IGBT 好坏时，一定要将万用表拨在R×10KΩ挡，因R×1K Ω挡以下各档万用表内部电池电压太低，检测好坏时不能使IGBT 导通，而无法判断IGBT 的好坏。