IGBT管的检测与更换

一、IGBT 的识别

1．IGBT 的构成和特点

绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）由场效应管和大功率双极型三极管构成，IGBT 集场效应管的优点与大功率双极型三极管的大电流低导通电阻特性于一体，是极佳的高速高压半导体功率器件。它具有如下特点：一是电流密度大，是场效应管的数十倍；二是输入阻抗高，栅极驱动功率小，驱动电路简单；三是低导通电阻，在给定芯片尺寸和 U(BR)ceo 下，其导通电阻 Rce(on)不大于场效应管 RDS(on)的 10%；四是击穿电压高，安全工作区大，在瞬态功率较高时不容易损坏；五是开关速度快，关断时间短，耐压为 1～1.8kV 的 IGBT 的关断时间约为 1.2μs，而耐压为 600V 的 IGBT 的关断时间约为 0.2μs，仅为双极型三极管的 10%，接近于功率型场效应管，开关频率达到 100kHz，开关损耗仅为双极型三极管的 30%。因此，IGBT 克服了功率型场效应管在高电压、大电流下出现的导通电阻大、发热严重、输出功率下降的严重弊病。因此，IGBT 广泛应用在电磁炉内作为功率逆变的开关器件。它的实物外形和电路符号如图 2-87 所示。

IGBT 的 G 极和场效应管一样，是栅极或控制极；C 极和普通三极管一样，是集电极；E极是发射极。

2．IGBT 的主要参数

IGBT 的主要参数和大功率三极管基本相同，主要的参数是 U(BR)ceo、PCM、ICM 和 β。其中，U(BR)ceo是最高反压，表示 IGBT 的 C 极与 E 极之间的最高反向击穿电压；ICM是最大电流，表示 IGBT 的 C 极最大输出电流；PCM是最大耗散功率，表示 IGBT 的 C 极最大耗散功率；β 是 IGBT 的放大倍数。

二、IGBT 的检测

检测含阻尼管的 IGBT 时，它的 C、E 极间正向导通压降和二极管一样，如下图（a）所示；C、E 极间反向导通压降，以及其他极间的导通压降均为无穷大（显示溢出值 1），如下图（b）所示。而未含阻尼管的 IGBT，它的 3 个极间正、反向导通压降值都为无穷大。