IGBT 模塊應(yīng)用指南
IGBT是絕緣柵雙極型晶體管(Isolated Gate Bipolar Transistor),它是八十年代初誕生,九十年代迅速發(fā)展起來的新型復(fù)合電力電子器件。IGBT將MOSFET與GTR的優(yōu)點(diǎn)集于一身,既有輸入阻抗高、速度快、熱穩(wěn)定性好、電壓驅(qū)動(dòng)型,又具有通態(tài)壓降低、高電壓、大電流的優(yōu)點(diǎn)。因此,IGBT的新技術(shù)、新工藝不斷有新的突破;應(yīng)用頻率硬開關(guān)5KHz~40KHz,軟開關(guān)40KHz~150KHz;功率從五千瓦到幾百千瓦的應(yīng)用場合。IGBT器件將不斷開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域,為高效節(jié)能、節(jié)材,為新能源、工業(yè)自動(dòng)化(高頻電焊機(jī), 高頻超聲波, 逆變器, 斬波器, UPS/EPS, 感應(yīng)加熱)提供了新的商機(jī)。為了使初次使用者正確用好IGBT模塊,最大限度地發(fā)揮IGBT模塊的作用,以下是最基本的使用說明。
、 依據(jù)裝置負(fù)載的工作電壓和額定電流以及使用頻率,選擇合適規(guī)格的模塊。用戶使用模塊前請?jiān)敿?xì)閱讀模塊參數(shù)數(shù)據(jù)表,了解模塊的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo);根據(jù)模塊各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)確定使用方案,計(jì)算通態(tài)損耗和開關(guān)損耗,選擇相匹配的散熱器及驅(qū)動(dòng)電路。
、 IGBT模塊的使用
1.防止靜電 IGBT是靜電敏感器件,為了防止器件受靜電危害,應(yīng)注意以下兩點(diǎn):
、 IGBT模塊驅(qū)動(dòng)端子上的黑色海綿是防靜電材料,用戶用接插件引線時(shí)取下防靜電材料立即插上引線;在無防靜電措施時(shí),不要用手觸摸驅(qū)動(dòng)端子。
② 驅(qū)動(dòng)端子需要焊接時(shí),設(shè)備或電烙鐵一定要接地。
2.選擇和使用
、 請?jiān)诋a(chǎn)品的最大額定值(電壓、電流、溫度等)范圍內(nèi)使用,一旦超出最大額定值,可能損壞產(chǎn)品,特別是IGBT外加超出VCES的電壓時(shí)可能發(fā)生雪崩擊穿現(xiàn)象從而使元件損壞,請務(wù)必在VCES的額定值范圍內(nèi)使用!工作使用頻率愈高,工作電流愈;源于可靠性的原因,必須考慮安全系數(shù)。如果使用前需要測試請務(wù)必使用適當(dāng)?shù)臏y試設(shè)備,以免測試損壞(特別是IGBT和FRED模塊需要專業(yè)的測試設(shè)備,請勿使用非專業(yè)的設(shè)備測試其電壓的最大值)。
、 驅(qū)動(dòng)電路:由于IGBT Vce(sat) 和短路耐量之間的折衷關(guān)系,建議將柵極電壓選為 +VG=14~15V,-VG=5~10V,要確保在模塊的驅(qū)動(dòng)端子上的驅(qū)動(dòng)電壓和波形達(dá)到驅(qū)動(dòng)要求; 柵極電阻Rg與IGBT 的開通和關(guān)斷特性密切相關(guān),減小Rg值開關(guān)損耗減少,下降時(shí)間減少,關(guān)斷脈沖電壓增加;反之,柵極電阻Rg值增加時(shí),會增加開關(guān)損耗,影響開關(guān)頻率;應(yīng)根據(jù)浪涌電壓和開關(guān)損耗間最佳折衷(與頻率有關(guān))選擇合適的Rg 值,一般選為5Ω至100Ω之間。為防止柵極開路,建議靠近柵極與發(fā)射極間并聯(lián)20K~30KΩ電阻。驅(qū)動(dòng)布線要盡量短且采用雙絞線;在電源合閘時(shí)請先投入驅(qū)動(dòng)控制部分的電源,使其驅(qū)動(dòng)電路工作后再投入主電路電源。
、 保護(hù)電路:IGBT 模塊使用在高頻時(shí)布線電感容易產(chǎn)生尖峰電壓,必須注意減少布線電感和元件的配置,應(yīng)注意以下保護(hù)項(xiàng)目:過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)、柵極過壓及欠壓保護(hù)、安全工作區(qū)、過溫保護(hù)。
④ 吸收電路: 由于IGBT開關(guān)速度快,容易產(chǎn)生浪涌電壓,必須設(shè)有浪涌鉗位電路。
、 并聯(lián)使用: 應(yīng)考慮柵極電路、線路布線、電流不平衡和器件之間的溫度不平衡等問題。
、 使用時(shí)請避開產(chǎn)生腐蝕氣體和嚴(yán)重塵埃的場所。
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來源:飛捷電子有限公司
http:leisuda.cn/news/2009-8/20098219593.html

