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共享:IGBT的检测办法

IGBT有三个电极,分别称为栅极G(也叫控制极或门极)、集电极C(亦称漏极)及发射极E(也称源极)一、用指针式万用表对场效应管进行判别(1)用测电阻法判别结

IGBT有三个电极,别离称为栅极G(也叫操控极或门极)、集电极C(亦称漏极)及发射极E(也称源极)

一、用指针式万用表对场效应管进行判别

(1)用测电阻法判别结型场效应管的电极

依据场效应管的PN结正、反向电阻值不相同的现象,能够判别出结型场效应管的三个电极。具体办法:将万用表拨在R×1k档上,任选两个电极,别离测出其正、反向电阻值。当某两个电极的正、反向电阻值持平,且为几千欧姆时,则该两个电极别离是漏极D和源极S。因为对结型场效应管而言,漏极和源极可沟通,剩余的电极肯定是栅极G。也能够将万用表的黑表笔(红表笔也行)恣意触摸一个电极,另一只表笔顺次去触摸其他的两个电极,测其电阻值。当呈现两次测得的电阻值近似持平时,则黑表笔所触摸的电极为栅极,其他两电极别离为漏极和源极。若两次测出的电阻值均很大,阐明是PN结的反向,即都是反向电阻,能够断定是N沟道场效应管,且黑表笔接的是栅极;若两次测出的电阻值均很小,阐明是正向PN结,便是正向电阻,断定为P沟道场效应管,黑表笔接的也是栅极。若不呈现上述情况,能够互换黑、红表笔按上述办法进行测验,直到判别出栅极停止。

(2)用测电阻法判别场效应管的好坏

测电阻法是用万用表丈量场效应管的源极与漏极、栅极与源极、栅极与漏极、栅极G1与栅极G2之间的电阻值同场效应管手册标明的电阻值是否相符去判甭管的好坏。具体办法:首要将万用表置于R×10或R×100档,丈量源极S与漏极D之间的电阻,通常在几十欧到几千欧规模(在手册中可知,各种不同类型的管,其电阻值是各不相同的),假如测得阻值大于正常值,或许是因为内部触摸不良;假如测得阻值是无穷大,或许是内部断极。然后把万用表置于R×10k档,再测栅极G1与G2之间、栅极与源极、栅极与漏极之间的电阻值,当测得其各项电阻值均为无穷大,则阐明管是正常的;若测得上述各阻值太小或为通路,则阐明管是坏的。要留意,若两个栅极在管内断极,可用元件代换法进行检测。

(3)用感应信号输人法估测场效应管的扩大才干

具体办法:用万用表电阻的R×100档,红表笔接源极S,黑表笔接漏极D,给场效应管加上1.5V的电源电压,此刻表针指示出的漏源极间的电阻值。然后用手捏住结型场效应管的栅极G,将人体的感应电压信号加到栅极上。这样,因为管的扩大效果,漏源电压VDS和漏极电流Ib都要发生改变,也便是漏源极间电阻发生了改变,由此能够观察到表针有较大起伏的摇摆。假如手捏栅极表针摇摆较小,阐明管的扩大才干较差;表针摇摆较大,标明管的扩大才干大;若表针不动,阐明管是坏的。

依据上述办法,咱们用万用表的R×100档,测结型场效应管3DJ2F。先将管的G极开路,测得漏源电阻RDS为600Ω,用手捏住G极后,表针向左摇摆,指示的电阻RDS为12kΩ,表针摇摆的起伏较大,阐明该管是好的,并有较大的扩大才干。

运用这种办法时要阐明几点:首要,在测验场效应管用手捏住栅极时,万用表针或许向右摇摆(电阻值减小),也或许向左摇摆(电阻值添加)。这是因为人体感应的沟通电压较高,而不同的场效应管用电阻档丈量时的作业点或许不同(或许作业在饱满区或许在不饱满区)所形成的,实验标明,大都管的RDS增大,即表针向左摇摆;少量管的RDS减小,使表针向右摇摆。但不管表针摇摆方向怎么,只需表针摇摆起伏较大,就阐明管有较大的扩大才干。第二,此办法对MOS场效应管也适用。但要留意,MOS场效应管的输人电阻高,栅极G答应的感应电压不该过高,所以不要直接用手去捏栅极,有必要用于握螺丝刀的绝缘柄,用金属杆去碰触栅极,以避免人体感应电荷直接加到栅极,引起栅极击穿。第三,每次丈量结束,应当G-S极间短路一下。这是因为G-S结电容上会充有少量电荷,建立起VGS电压,形成再进行丈量时表针或许不动,只要将G-S极间电荷短路放掉才行。

(4)用测电阻法判别无标志的场效应管

首要用丈量电阻的办法找出两个有电阻值的管脚,也便是源极S和漏极D,余下两个脚为榜首栅极G1和第二栅极G2。把先用两表笔测的源极S与漏极D之间的电阻值记下来,对调表笔再丈量一次,把其测得电阻值记下来,两次测得阻值较大的一次,黑表笔所接的电极为漏极D;红表笔所接的为源极S。用这种办法判别出来的S、D极,还能够用估测其管的扩大才干的办法进行验证,即扩大才干大的黑表笔所接的是D极;红表笔所接地是8极,两种办法检测成果均应相同。当确认了漏极D、源极S的方位后,按D、S的对应方位装人电路,一般G1、G2也会顺次对准方位,这就确认了两个栅极G1、G2的方位,从而就确认了D、S、G1、G2管脚的次序。

(5)用测反向电阻值的改变判别跨导的巨细

对VMOSN沟道增强型场效应管丈量跨导功能时,可用红表笔接源极S、黑表笔接漏极D,这就相当于在源、漏极之间加了一个反向电压。此刻栅极是开路的,管的反向电阻值是很不安稳的。将万用表的欧姆档选在R×10kΩ的高阻档,此刻表内电压较高。当用手触摸栅极G时,会发现管的反向电阻值有显着地改变,其改变越大,阐明管的跨导值越高;假如被测管的跨导很小,用此法测时,反向阻值改变不大。

二、场效应管的运用留意事项

(1)为了安全运用场效应管,在线路的规划中不能超越管的耗散功率,最大漏源电压、最大栅源电压和最大电流等参数的极限值。

(2)各类型场效应管在运用时,都要严厉按要求的偏置接人电路中,要恪守场效应管偏置的极性。如结型场效应管栅源漏之间是PN结,N沟道管栅极不能加正偏压沟道管栅极不能加负偏压,等等。

(3)MOS场效应管因为输人阻抗极高,所以在运送、储藏中有必要将引出脚短路,要用金属屏蔽包装,以避免外来感应电势将栅极击穿。特别要留意,不能将MOS场效应管放人塑料盒子内,保存时最好放在金属盒内,一起也要留意管的防潮。

(4)为了避免场效应管栅极感应击穿,要求悉数测验仪器、作业台、电烙铁、线路自身都有必要有杰出的接地;管脚在焊接时,先焊源极;在连入电路之前,管的悉数引线端坚持相互短接状况,焊接完后才把短接资料去掉;从元器材架上取下管时,应以恰当的办法保证人体接地如选用接地环等;当然,假如能选用先进的气热型电烙铁,焊接场效应管是比较便利的,并且保证安全;在未关断电源时,肯定不能够把管插人电路或从电路中拔出。以上安全措施在运用场效应管时有必要留意。

(5)在装置场效应管时,留意装置的方位要尽量避免接近发热元件;为了防管件振荡,有必要将管壳体紧固起来;管脚引线在曲折时,应当大于根部尺度5毫米处进行,以避免弯断管脚和引起漏气等。

关于功率型场效应管,要有杰出的散热条件。因为功率型场效应管在高负荷条件下运用,有必要规划满足的散热器,保证壳体温度不超越额定值,使器材长时间安稳可靠地作业。

总归,保证场效应管安全运用,要留意的事项是多种多样,采纳的安全措施也是各式各样,广阔的专业技术人员,特别是广阔的电子爱好者,都要依据自己的实际情况动身,采纳切实可行的办法,安全有效地用好场效应管。

三、VMOS场效应管

VMOS场效应管(VMOSFET)简称VMOS管或功率场效应管,其全称为V型槽MOS场效应管。它是继MOSFET之后新发展起来的高效、功率开关器材。它不只承继了MOS场效应管输入阻抗高(≥108W)、驱动电流小(0.1μA左右),还具有耐压高(最高1200V)、作业电流大(1.5A~100A)、输出功率高(1~250W)、跨导的线性好、开关速度快等优秀特性。正是因为它将电子管与功率晶体管之长处集于一身,因而在电压扩大器(电压扩大倍数可达数千倍)、功率扩大器、开关电源和逆变器中正取得广泛应用。

VMOS场效应功率管具有极高的输入阻抗及较大的线性扩大区等长处,特别是其具有负的电流温度系数,即在栅-源电压不变的情况下,导通电流会随管温升高而减小,故不存在因为“二次击穿”现象所引起的管子损坏现象。因而,VMOS管的并联得到广泛应用。

众所周知,传统的MOS场效应管的栅极、源极和漏极大大致处于同一水平面的芯片上,其作业电流基本上是沿水平方向活动。VMOS管则不同,从图1上能够看出其两大结构特色:榜首,金属栅极选用V型槽结构;第二,具有笔直导电性。因为漏极是从芯片的反面引出,所以ID不是沿芯片水平活动,而是自重掺杂N+区(源极S)动身,经过P沟道流入轻掺杂N-漂移区,最终笔直向下抵达漏极D。电流方向如图中箭头所示,因为流转截面积增大,所以能经过大电流。因为在栅极与芯片之间有二氧化硅绝缘层,因而它仍归于绝缘栅型MOS场效应管。

国内出产VMOS场效应管的首要厂家有877厂、天津半导体器材四厂、杭州电子管厂等,典型产品有VN401、VN672、VMPT2等。

下面介绍检测VMOS管的办法。

1.断定栅极G

将万用表拨至R×1k档别离丈量三个管脚之间的电阻。若发现某脚与其字两脚的电阻均呈无穷大,并且沟通表笔后仍为无穷大,则证明此脚为G极,因为它和别的两个管脚是绝缘的。

2.断定源极S、漏极D

由图1可见,在源-漏之间有一个PN结,因而依据PN结正、反向电阻存在差异,可辨认S极与D极。用沟通表笔法测两次电阻,其间电阻值较低(一般为几千欧至十几千欧)的一次为正向电阻,此刻黑表笔的是S极,红表笔接D极。

3.丈量漏-源通态电阻RDS(on)

将G-S极短路,挑选万用表的R×1档,黑表笔接S极,红表笔接D极,阻值应为几欧至十几欧。

因为测验条件不同,测出的RDS(on)值比手册中给出的典型值要高一些。例如用500型万用表R×1档实测一只IRFPC50型VMOS管,RDS(on)=3.2W,大于0.58W(典型值)。

4.查看跨导

将万用表置于R×1k(或R×100)档,红表笔接S极,黑表笔接D极,手持螺丝刀去碰触栅极,表针应有显着偏转,偏转愈大,管子的跨导愈高。

留意事项:

(1)VMOS管亦分N沟道管与P沟道管,但绝大大都产品归于N沟道管。关于P沟道管,丈量时应沟通表笔的方位。

(2)有少量VMOS管在G-S之间并有维护二极管,本检测办法中的1、2项不再适用。

(3)现在市场上还有一种VMOS管功率模块,专供沟通电机调速器、逆变器运用。例如美国IR公司出产的IRFT001型模块,内部有N沟道、P沟道管各三只,构成三相桥式结构。

(4)现在市售VNF系列(N沟道)产品,是美国Supertex公司出产的超高频功率场效应管,其最高作业频率fp=120MHz,IDSM=1A,PDM=30W,共源小信号低频跨导gm=2000μS。适用于高速开关电路和播送、通讯设备中。

(5)运用VMOS管时有必要加适宜的散热器后。以VNF306为例,该管子加装140×140×4(mm)的散热器后,最大功率才干到达30W。

(6)多管并联后,因为极间电容和分布电容相应添加,使扩大器的高频特性变坏,经过反应简单引起扩大器的高频寄生振荡。为此,并联复合管管子一般不超越4个,并且在每管基极或栅极上串接防寄生振荡电阻。

检测绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)好坏的简易办法

1、判别极性

首要将万用表拨在R×1KΩ挡,用万用表丈量时,若某一极与其它南北极阻值为

无穷大,互换表笔后该极与其它南北极的阻值仍为无穷大,则判别此极为栅极(G)。其他南北极再用万用表丈量,若测得阻值为无穷大,互换表笔后丈量阻值较小。在丈量阻值较小的一次中,则判别红表笔接的为集电极(C);黑表笔接的为发射极(E)。

2、判别好坏

将万用表拨在R×10KΩ挡,用黑表笔接IGBT的集电极(C),红表笔接IGBT的发射极(E),此刻万用表的指针在零位。用手指一起触及一下栅极(G)和集电极(C),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方位。然后再用手指一起触及一下栅极(G)和发射极(E),这时IGBT被阻断,万用表的指针回零。此刻即可判别IGBT是好的。

3、留意事项

任何指针式万用表皆可用于检测IGBT。留意判别IGBT好坏时,必定要将万用表拨在R×10KΩ挡,因R×1KΩ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,而无法判别IGBT的好坏。此办法相同也能够用于检测功率场效应晶体管(P-MOSFET)的好坏。变频器、软起动器、PLC、人机界面、低压电器、电气自动化工程、恒压供水设备、音乐喷泉操控系统、变频器修理等。

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