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IGBT主要参数-IGBT的测试方法和mosfet的对比分析

返回列表来源:壹芯微 发布日期 2020-04-13 浏览:-

IGBT主要参数-IGBT的测试方法和mosfet的对比分析

飘花电影网IGBT绝缘栅双极型晶体管模块是场效应晶体管(MOSFET)和电力晶体管(GTR)相结合的产物。它具有输入阻抗高、驱动功率小、开关损耗低、温度特性好以及开关频率高等特点。它比GTR(或BJT)更为新颖。IGBT模块的击穿电压已达到1200V,集电极最大饱和电流已超过1500A,最高工作频率可达30~40kHz,以IGBT为逆变器件的变频器的载波频率一般都在10kHz以上,故电动机的电流波形比较平滑,电磁噪声很小。缺点是断态时的击穿电压较低(最大约3.3kV),功耗较大,电路较复杂。

IGBT测试方法

IGBT是通过栅极驱动电压来控制的开关晶体管,广泛用于变频器中作为直流逆变成交流的电力电子元件。IGBT管的结构和工作原理与场效应晶体管(通常称为MOSFET管)相似。IGBT管的符号如图2所示。G为栅极,C为集电极,E为发射极。

IGBT主要参数

飘花电影网万用表测试IGBT管的方法如下:

(1)确定三个电极假定管子是好的,先确定栅极G。将万用表打到R×10kΩ挡,若测量到某一极与其他两极电阻值为无穷大,而调换表笔后测得该极与其他两极电阻值为无穷大,则可判断此极为栅极(G)。再测量其余两极。若测得电阻值为无穷大,而调换表笔后测得电阻值较小,此时红表笔(实为负极)接的为集电极(C),黑表笔(实为正极)接的为发射极(E)。

(2)确定管子的好坏将万用表打到R×10kΩ挡,用黑表笔接C极,红表笔接E极,此时万用表的指针在零位,用手指同时触及一下G极和C极,万用表的指针摆向电阻值较小的方向(IGBT被触发导通),并指示在某一位置再用手指同时触及G极和E极,万用表的指针回零(IGBT被阻断),即可判断IGBT是好的。

如果不符合上述现象,则可判断IGBT是坏的。用此立法也可测试功率场效应晶体管(P-MOSFET)的好坏。

IGBT的主要参数

飘花电影网(1)集电极-发射极额定电压UCES是IGBT在截止状态下集电极与发射极之间能够承受的最大电压,一般UCES小于或等于器件的雪崩击穿电压。

飘花电影网(2)栅极-发射极额定电压UGE是IGBT栅极与发射极之间允许施加的最大电压,通常为20V。栅极的电压信号控制IGBT的导通和关断,其电压不可超过UGE。

(3)集电极额定电流IC是IGBT在饱和导通状态下,允许持续通过的最大电流。

(4)集电极-发射极饱和电压UCE是IGBT在饱和导通状态下,集电极与发射极之间的电压降。该值越小,则管子的功率损耗越小。

飘花电影网(5)开关频率在IGBT的使用说明书中,开关频率是以开通时间tON、下降时间t1和关断时间tOFF给出的,根据这些参数可估算出IGBT的开关频率,一般可达30~40kHz。在变频器中,实际使用的载波频率大多在15kHz以下。

飘花电影网IGBT与mosfet的对比

输出特性与转移特性:

IGBT的伏安特性是指以栅极电压VGE为参变量时,集电极电流IC与集电极电压VCE之间的关系曲线。IGBT的伏安特性与BJT的输出特性相似,也可分为饱和区I、放大区II和击穿区III三部分。IGBT作为开关器件稳态时主要工作在饱和导通区。IGBT的转移特性是指集电极输出电流IC与栅极电压之间的关系曲线。它与MOSFET的转移特性相同,当栅极电压VGE小于开启电压VGE(th)时,IGBT处于关断状态。在IGBT导通后的大部分集电极电流范围内,IC与VGE呈线性关系。

IGBT与MOSFET的对比:

飘花电影网MOSFET全称功率场效应晶体管。它的三个极分别是源极(S)、漏极(D)和栅极(G)。

主要优点:热稳定性好、安全工作区大。

缺点:击穿电压低,工作电流小。

IGBT全称绝缘栅双极晶体管,是MOSFET和GTR(功率晶管)相结合的产物。它的三个极分别是集电极(C)、发射极(E)和栅极(G)。

特点:击穿电压可达1200V,集电极最大饱和电流已超过1500A。由IGBT作为逆变器件的变频器的容量达250kVA以上,工作频率可达20kHz。

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