IGBT 的工作原理及檢測方法

2021-02-13 電工e學堂

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)又稱絕緣柵雙極型電晶體,是由BJT(雙極型三極體)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的複合全控型電壓驅動式功率半導體器件, 其輸入極為MOSFET,輸出極為PNP電晶體,因此,可以把其看作是MOS 輸入的達林頓管。它融合了MOSFET的高輸入阻抗和GTR 的低導通壓降兩方面的優點,具備易於驅動、峰值電流容量大、自關斷、開關頻率高(10-40 kHz) 等特點,已逐步取代晶閘管和GTO(門極可關斷晶閘管),是目前發展最為迅速的新一代電力電子器件。廣泛應用於小體積、高效率的變頻電源、電機調速、UPS 及逆變焊機當中。

1. IGBT 的工作原理

IGBT 由柵極(G)、發射極(E)和集電極(C)三個極控制。如圖1,IGBT 的開關作用是通過加正向柵極電壓形成溝道,給PNP 電晶體提供基極電流,使IGBT 導通。反之,加反向門極電壓消除溝道,切斷基極電流,使IGBT 關斷。

由圖2 可知,若在IGBT 的柵極和發射極之間加上驅動正電壓,則MOSFET 導通,這樣PNP 電晶體的集電極與基極之間成低阻狀態而使得電晶體導通;若IGBT 的柵極和發射極之間電壓為0V,則MOSFET 截止,切斷PNP 電晶體基極電流的供給,使得電晶體截止。

如果IGBT 柵極與發射極之間的電壓,即驅動電壓過低則IGBT 不能穩定的工作,如果過高甚至超過柵極—發射極之間的耐壓,則IGBT 可能會永久損壞。同樣,如果IGBT 集電極與發射極之間的電壓超過允許值,則流過IGBT 的電流會超限,導致IGBT 的結溫超過允許值,此時IGBT 也有可能會永久損壞。首先將萬用表撥到R×1KΩ檔,用萬用表測量各極之間的阻值,若某一極與其它兩極阻值為無窮大,調換表筆後該極與其它兩極的阻值仍為無窮大,則此極為柵極(G)。再用萬用表測量其餘兩極之間的阻值,若測得阻值為無窮大,調換表筆後阻值較小,當測量阻值較小時,紅表筆接觸的為集電極(C),黑表筆接觸的為發射極(E)。

判斷IGBT 好壞時要選用指針式萬用表或者採用9V電池的數字萬用表。首先將萬用表撥到R×10KΩ檔(R×1KΩ檔時,內部電壓過低,不足以使IGBT 導通),用黑表筆接IGBT的集電極(C),紅表筆接IGBT 的發射極(E),此時萬用表的指針在零位。用手指同時觸及一下柵極(G)和集電極(C),這時IGBT 被觸發導通,萬用表的指針明顯擺動並指向阻值較小的方向並能維持在某一位置。然後再用手指同時觸及一下柵極(G)和發射極(E),這時IGBT被阻斷,萬用表的指針回零。在檢測中以上現象均符合,可以判定IGBT是好的,否則該IGBT 存在問題。

相關焦點

  • IGBT的工作原理及檢測方法
    IGBT的工作原理IGBT由柵極(G)、發射極(E)和集電極(C)三個極控制。如圖1,IGBT的開關作用是通過加正向柵極電壓形成溝道,給PNP電晶體提供基極電流,使IGBT導通。反之,加反向門極電壓消除溝道,切斷基極電流,使IGBT關斷。
  • IGBT整流器功率因數控制方法及CT損壞對整流器的影響
    2 高功率因數的控制方法  2.1 pwm整流器的組成及工作原理  pwm整流器主迴路一般採用二電平pwm整流電路或三電平pwm整流電路,主迴路元件採用igbt元件,pwm整流器的工作原理與pwm逆變器的工作原理一樣,按照正弦參考波和三角載波進行比較的
  • 洗衣機水位傳感器工作原理及檢測方法
  • igbt驅動電壓和功率分別是多少
    igbt驅動工作原理   驅動器功率不足或選擇錯誤可能會直接導致 IGBT 和驅動器損壞。以下總結了一些關於IGBT驅動器輸出性能的計算方法以供選型時參考。   igbt驅動電路是驅動igbt模塊以能讓其正常工作,並同時對其進行保護的電路。
  • 寬帶氧傳感器的工作原理與檢測方法
    打開APP 寬帶氧傳感器的工作原理與檢測方法 發表於 2019-10-08 08:55:30   寬帶氧傳感器作用和結構
  • 氧傳感器工作原理及故障檢測
    氧傳感器的工作原理是什麼,它如何進行故障檢測的,下麵皮卡中國小編將解答大家的疑問。氧傳感器工作原理氧傳感器的工作原理與電池相似,基本工作原理是:在一定條件下(高溫和鉑催化),利用氧化皓內外兩側的氧濃度差,產生電位差,且濃度差越大,電位差越大。大氣中氧的含量21%,濃混合燃燒後的廢氣實際上不含氧,稀混合氣燃燒後生成的廢氣或因缺火產生的廢氣中含有較多的氧,但仍比大氣中的氧少的多。在高溫及鉑的催化下,帶負電的氧離子吸附在氧化皓的內外表面上。
  • AGV無人搬運車障礙物檢測原理及方法
    AGV無人搬運車障礙物檢測原理:採用超聲波方式進行測距,得到量化的距離信息,進而將該量化的距離信息作為對AGV進行調速控制的參考,一般來說障礙物接近檢測裝置,在一定距離範圍內,AGV降速行駛,在更近的距離範圍內,AGV小車停止,而當解除障礙物後,AGV將自動恢復正常行駛狀態。
  • 解析IGBT的工作原理及作用
    點擊上方↑『電力電子網』關注電力電子行業最大的技術社區10萬+電力電子人關注的微信平臺:技術分享、學習交流、行業信息本文通過等效電路分析,通俗易懂的講解IGBT的工作原理和作用
  • 淺析IGBT:IGBT的結構與工作原理
    IGBT正是作為順應這種要求而開發的,它是由MOSFET(輸入級)和PNP電晶體(輸出級)複合而成的一種器件,既有MOSFET器件驅動功率小和開關速度快的特點(控制和響應),又有雙極型器件飽和壓降低而容量大的特點(功率級較為耐用),頻率特性介於MOSFET與功率電晶體之間,可正常工作於幾十KHz頻率範圍內。
  • 灰度傳感器的工作原理_灰度傳感器調節方法
    打開APP 灰度傳感器的工作原理_灰度傳感器調節方法 發表於 2019-08-22 11:22:52   灰度傳感器的工作原理
  • 繼電器的結構/分類/工作原理/檢測
    打開APP 繼電器的結構/分類/工作原理/檢測 衡麗電子 發表於 2021-01-01 17:33:00 繼電器是汽車控制電路中常用的一種元件
  • 傳感器的工作原理和分類方法
    一臺工業機器人需要多個傳感器共同協作才能完成工作。 機器人在使用中需要實時地掌握自己的工作狀態,並進行監控,都離不開傳感器的應用。傳感器是工業機器人的感知器官,機器人依賴其提供必要的感知信息。從使用功能出發,力覺、觸覺、視覺最為重要,早已進入實用階段,聽覺也有較大進展,其他還有噢覺、味覺、滑覺等,對應有多種傳感器。
  • IGBT的結構與工作原理詳解
    IGBT的結構與工作原理詳解 胡薇 發表於 2018-06-28 09:51:43 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型電晶體是由BJT(雙極型三極體)
  • 電焊機之IGBT系列焊機工作原理
    逆變電焊機的基本工作原理:  逆變電焊機主要是逆變器產生的逆變式弧焊電源,又稱弧焊逆變器,是一種新型的焊接電源。  電焊機之IGBT系列焊機工作原理  一、 功率開關管的比較  常用的功率開關有晶閘管、IGBT、場效應管等。其中,晶閘管(可控矽)的開關頻率最低約1000次/秒左右,一般不適用於高頻工作的開關電路。
  • 智能手錶心率檢測的原理及不同方法的優劣
    智能手錶、手機、耳機都能檢測心率,目前心率識別的原理方法有幾種?各自的優勢和應用是什麼?有哪些已經應用到可穿戴設備上,他們和醫療領域的應用相比怎麼樣?
  • 電路通斷檢測器工作原理、使用方法及注意事項
    在實際生產生活當中,經常需要對線路的通斷進行檢測。常用的方法是用萬用表的電阻檔檢測,簡單實用但是有它的局限性。通常一支萬用表的表筆只有1米左右,檢測兩端子之間的距離超過了兩米就很難進行檢測。如果被檢測線中兩端在不同的房間,那就只得採用其它的方法了。
  • 「CCD視覺檢測設備」工作原理及檢測優勢剖析
    一、CCD視覺檢測設備工作原理解析CCD視覺檢測設備,其實就是指通過機器視覺產品CCD圖像傳感器將被攝取目標轉換成圖像信號,傳送給專用的圖像處理系統,根據像素分布和亮度、顏色等信息,轉變成數位化信號;圖像系統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特徵,進而根據判別的結果來控制現場的設備動作的一種檢測設備
  • TDS筆功能原理及電解器檢測方法
     其採用集成度高達數萬個門電路的超大規模專用集成電路,將複雜的水檢測程序和數據處理軟體設定在晶片中,迅速檢測受檢水中的可溶性固體的含量
  • 比重計與密度檢測儀器工作原理有什麼區別
    大家都會了解過比重與密度,很多材料會測試這些標準用來研發和生產產品的品質要求,那用什麼樣的儀器來進行材料的比重和密度值,這就是用到是密度計,當然隨著科技的技術發展,電子密度計越來越應用廣泛,科思密度計AU-300S就是其中的一種數顯式密度檢測儀器。
  • 一文詳解IGBT與PowerMOS技術原理
    3、IGBT的結構和原理上面介紹了Power MOSFET,而IGBT其實本質上還是一個場效應電晶體,從結構上看和Power MOSFET非常接近,就在背面的漏電極增加了一個P+層,我們稱之為Injection Layer (名字的由來等下說).。