电力电子技术模块五-项目10课件

电力电子技术2010年6月项目十认识绝缘门极晶体管（IGBT）

【学习目标】·观察绝缘门极晶体管IGBT的外形，让同学们认识器件的外形结构、端子及型号。·通过测试，会判别器件的端子、判断器件的好坏。·掌握器件的基本参数，学会器件的选择，培养成本核算意识。一、项目分析变频器的逆变电路是通过控制功率开关管的导通与截止，将直流电转换为频率和电压都任意可调的交流电源。绝缘门极晶体管IGBT（InsulatedGateBipolarTransistor）也称绝缘栅极双极型晶体管，是一种新发展起来的复合型电力电子器件。由于它结合了MOSFET和GTR的特点，既具有输入阻抗高、速度快、热稳定性好和驱动电路简单的优点，又具有输入通态电压低，耐压高和承受电流大的优点，是变频器理想的开关。那么，IGBT的基本结构和工作原理是怎样的？如何选择？使用时有哪些需要注意的问题？下面来介绍相关知识。二、相关知识（一）绝缘门极晶体管（IGBT）的结构和基本工作原理1．IGBT的基本结构

（二）IGBT的基本特性与主要参数1．IGBT的基本特性（1）静态特性（2）动态特性2．主要参数1）集电极—发射极额定电压UCES：这个电压值是厂家根据器件的雪崩击穿电压而规定的，是栅极—发射极短路时IGBT能承受的耐压值，即UCES值小于等于雪崩击穿电压。2）栅极—发射极额定电压UGES：IGBT是电压控制器件，靠加到栅极的电压信号控制IGBT的导通和关断，而UGES就是栅极控制信号的电压额定值。目前，IGBT的UGES值大部分为+20V，使用中不能超过该值。3）额定集电极电流IC：该参数给出了IGBT在导通时能流过管子的持续最大电流。2．驱动电路阻尼滤波光电隔离（四）IGBT的保护电路三、项目实施（一）认识IGBT外形IGBT外形如图所示。对于TO封装的IGBT管的管脚排列是将管脚朝下，标型号面朝自己，从左到右数，1脚：栅极或称门极（G），2脚：集电极（C），3脚：发射极（E），如图（a）。对于IGBT模块，器件上一般标有管脚，如图（b）。（二）解释IGBT型号的含义（1）IGBT型号的含义IGBT管各国厂家的型号命名不尽相同，但大致有以下规律：1）管子型号前半部分数字表示该管的最大工作电流值，如：G40××××、20N××××就分别表示其最大工作电流为40A、20A。2）管子型号后半部分数字则表示该管的最高耐压值，如：G×××150××、××N120x××就分别表示最高耐压值为1.5kV、1.2kV。3）管子型号后缀字母含“D”则表示该管内含阻尼二极管。但未标“D”并不一定是无阻尼二极管，因此在检修时一定要用万用表检测验证，避免出现不应有的损失。（2）IGBT测试判断好坏用万用表的R×10K档，将黑表笔接IGBT的集电极（C)，红表笔接IGBT的发时极(E)，此时万用表的指针在零位。用手指同时触及一下栅极（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，并能指示在某一位置。然后再用手指同时触及一下栅极（G）和发射极（E)，这时IGBT被阻断，万用表的指针回零。此时即可判断IGBT是