IGBT的作业原理和效果
IGBT便是一个开关,非通即断,怎么操控他的通仍是断,便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,加负压便是为了牢靠关断。
IGBT没有扩大电压的功用,导通时能够看做导线,断开时作为开路。
IGBT有三个端子,别离是G,D,S,在G和S两头加上电压后,内部的电子产生搬运(半导体资料的特色,这也是为什么用半导体资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,半导体资料呈中性,可是加上电压后,电子在电压的效果下,累积到一边,形成了一层导电沟道,由于电子是能够导电的,变成了导体。假如撤掉加在GS两头的电压,这层导电的沟道就消失了,就不能够导电了,变成了绝缘体。
IGBT的作业原理和效果电路剖析
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况而使得晶体管导通;若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V,则MOSFET截止,堵截PNP晶体管基极电流的供应,使得晶体管截止。
图1 IGBT的等效电路
由此可知,IGBT的安全牢靠与否主要由以下要素决议:
–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。
假如IGBT栅极与发射极之间的电压,即驱动电压过低,则IGBT不能安稳正常地作业,假如过高超越栅极-发射极之间的耐压则IGBT或许永久性损坏;相同,假如加在IGBT集电极与发射极答应的电压超越集电极-发射极之间的耐压,流过IGBT集电极-发射极的电流超越集电极-发射极答应的最大电流,IGBT的结温超越其结温的答应值,IGBT都或许会永久性损坏。
绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)
IGBT管的好坏检测
IGBT管的好坏可用指针万用表的Rxlk挡来检测,或用数字万用表的“二极管”挡来丈量PN结正向压降进行判别。检测前先将IGBT管三只引脚短路放电,防止影响检测的准确度;然后用指针万用表的两枝表笔正反测G、e南北极及G、c南北极的电阻,关于正常的IGBT管(正常G-E南北极与G-c南北极间的正反向电阻均为无穷大;内含阻尼二极管的IGBT管正常时,e-C极间均有4kΩ正向电阻),上述所测值均为无穷大;最后用指针万用表的红笔接c极,黑笔接e极,若所测值在3.5kΩ左右,则所测管为含阻尼二极管的IGBT管,若所测值在50kΩ左右,则所测IGBT管内不含阻尼二极管。关于数字万用表,正常状况下,IGBT管的e-C极间正向压降约为0.5V。
内含阻尼二极管的IGBT管检测示意图如图所示,表笔衔接除图中所示外,其他衔接检测的读数均为无穷大。
假如测得IGBT管三个引脚间电阻均很小,则阐明该管已击穿损坏;若测得IGBT管三个引脚间电阻均为无穷大,阐明该管已开路损坏。实践作业中IGBT管多为击穿损坏。
功率模块的好坏判别主要是对功率模块内的续流南北极管的判别。 关于IGBT模块咱们还需判别在有触发电压的状况下能否导通和关断。逆变器IGBT模块检测: 将数字万用表拨到二极管测验档,测验IGBT模块c1 e1、c2 e2之间以及栅极G与e1、e2之间正反用二极管特性,来判别IGBT模块是否无缺。
以六相模块为例。将负载侧U、V、W相的导线撤除,运用二极管测验档,红表笔接P(集电极c1),黑表笔顺次测U、V、W,万用表显现数值为最大;将表笔反过来,黑表笔接P,红表笔测U、V、W,万用表显现数值为400左右。再将红表笔接N(发射极e2),黑表笔测U、V、W,万用表显现数值为400左右;黑表笔接P,红表笔测U、V、W,万用表显现数值为最大。各相之间的正反向特性应相同,若呈现不同阐明IGBT模块功能变差,应予替换。
IGBT模块损坏时,只要击穿短路状况呈现。红、黑两表笔别离测栅极G与发射极E之间的正反向特性, 万用表两次所测的数值都为最大,这时可断定IGBT模块门极正常。假如有数值显现,则门极功能变差,此模块应替换。当正反向测验成果为零时,阐明所检测的一相门极已被击穿短路。门极损坏时电路板维护门极的稳压管也将击穿损坏变频调速体系在异步电机确认后,一般应依据异步电机的额外参数或依据电机实践的运转参数来挑选变频器。实践中发现,对变频器额外电流的挑选应给予高度的注重。挑选变频器假如只考虑容量不考虑电流,极易形成变频器的焚毁。因而,核算变频器容量时有必要留有恰当的地步。
一般要求变频器的额外电流:≥(1.05~1.1)IN(1)或I变≥(1.05~1.1)IMAX (2)式中
I变—-变频器的额外电流
IN—-电机的额外电流
IMAX—-电机实践运转中的最大电流
按容量挑选时,则变频器容量:P变≥1.732&TImes;KINUN10-3 (KVA)(3)
式中
IN—-电机额外电流
UN—-电机额外电压
K—-安全系数,一般选取(1.05~1.1)
例如,挑选的电机的额外电压UN=380V,额外电流IN=7.2A。
依据式(1),变频器额外电流选取:
I变≥1.1IN=1.1&TImes;7.2=7.92(A)
依据式(3)变频器容量选取:
P变≥1.732&TImes;1.05&TImes;7.2×380×10-3=4.98(KVA)
依据以上核算,变频器可选取功率≥5KVA,额外电流≥8A的变频器。
IGBT管的好坏可用指针万用表的Rxlk挡来检测,或用数字万用表的“二极管”挡来丈量PN结正向压降进行判别。检测前先将IGBT管三只引脚短路放电,防止影响检测的准确度;然后用指针万用表的两枝表笔正反测G、e南北极及G、c南北极的电阻,关于正常的IGBT管(正常G-E南北极与G-c南北极间的正反向电阻均为无穷大;内含阻尼二极管的IGBT管正常时,e-C极间均有4kΩ正向电阻),上述所测值均为无穷大;最后用指针万用表的红笔接c极,黑笔接e极,若所测值在3.5kΩ左右,则所测管为含阻尼二极管的IGBT管,若所测值在50kΩ左右,则所测IGBT管内不含阻尼二极管。关于数字万用表,正常状况下,IGBT管的e-C极间正向压降约为0.5V。
内含阻尼二极管的IGBT管检测示意图如图所示,表笔衔接除图中所示外,其他衔接检测的读数均为无穷大。
假如测得IGBT管三个引脚间电阻均很小,则阐明该管已击穿损坏;若测得IGBT管三个引脚间电阻均为无穷大,阐明该管已开路损坏。实践作业中IGBT管多为击穿损坏。
功率模块的好坏判别主要是对功率模块内的续流南北极管的判别。 关于IGBT模块咱们还需判别在有触发电压的状况下能否导通和关断。逆变器IGBT模块检测: 将数字万用表拨到二极管测验档,测验IGBT模块c1 e1、c2 e2之间以及栅极G与e1、e2之间正反用二极管特性,来判别IGBT模块是否无缺。
以六相模块为例。将负载侧U、V、W相的导线撤除,运用二极管测验档,红表笔接P(集电极c1),黑表笔顺次测U、V、W,万用表显现数值为最大;将表笔反过来,黑表笔接P,红表笔测U、V、W,万用表显现数值为400左右。再将红表笔接N(发射极e2),黑表笔测U、V、W,万用表显现数值为400左右;黑表笔接P,红表笔测U、V、W,万用表显现数值为最大。各相之间的正反向特性应相同,若呈现不同阐明IGBT模块功能变差,应予替换。
IGBT模块损坏时,只要击穿短路状况呈现。红、黑两表笔别离测栅极G与发射极E之间的正反向特性, 万用表两次所测的数值都为最大,这时可断定IGBT模块门极正常。假如有数值显现,则门极功能变差,此模块应替换。当正反向测验成果为零时,阐明所检测的一相门极已被击穿短路。门极损坏时电路板维护门极的稳压管也将击穿损坏变频调速体系在异步电机确认后,一般应依据异步电机的额外参数或依据电机实践的运转参数来挑选变频器。实践中发现,对变频器额外电流的挑选应给予高度的注重。挑选变频器假如只考虑容量不考虑电流,极易形成变频器的焚毁。因而,核算变频器容量时有必要留有恰当的地步。
一般要求变频器的额外电流:≥(1.05~1.1)IN(1)或I变≥(1.05~1.1)IMAX (2)式中
I变—-变频器的额外电流
IN—-电机的额外电流
IMAX—-电机实践运转中的最大电流
按容量挑选时,则变频器容量:P变≥1.732×KINUN10-3 (KVA)(3)
式中
IN—-电机额外电流
UN—-电机额外电压
K—-安全系数,一般选取(1.05~1.1)
例如,挑选的电机的额外电压UN=380V,额外电流IN=7.2A。
依据式(1),变频器额外电流选取:
I变≥1.1IN=1.1×7.2=7.92(A)
依据式(3)变频器容量选取:
P变≥1.732×1.05×7.2×380×10-3=4.98(KVA)
依据以上核算,变频器可选取功率≥5KVA,额外电流≥8A的变频器。