IGBT-IGBT主要参数-IGBT的测试方法及与mosfet的对比分析

IGBT绝(jue)缘栅双极型晶(jing)体(ti)管(guan)模(mo)块是场(chang)效应晶(jing)体(ti)管(guan)（MOSFET）和电(dian)(dian)(dian)力晶(jing)体(ti)管(guan)（GTR）相结(jie)合的(de)产物。它具有输(shu)入阻抗(kang)高(gao)、驱动功率小、开关(guan)损耗低、温度特(te)性好以(yi)及开关(guan)频(pin)(pin)率高(gao)等特(te)点。它比(bi)GTR（或BJT）更为新颖(ying)。IGBT模(mo)块的(de)击穿(chuan)电(dian)(dian)(dian)压已达到(dao)1200V，集电(dian)(dian)(dian)极最大饱和电(dian)(dian)(dian)流(liu)已超过1500A，最高(gao)工作频(pin)(pin)率可(ke)达30～40kHz，以(yi)IGBT为逆(ni)变器件的(de)变频(pin)(pin)器的(de)载(zai)波(bo)频(pin)(pin)率一般都在(zai)10kHz以(yi)上，故(gu)电(dian)(dian)(dian)动机的(de)电(dian)(dian)(dian)流(liu)波(bo)形比(bi)较平(ping)滑，电(dian)(dian)(dian)磁噪声(sheng)很小。缺点是断态时的(de)击穿(chuan)电(dian)(dian)(dian)压较低（最大约3.3kV），功耗较大，电(dian)(dian)(dian)路较复杂(za)。

IGBT测试方法

IGBT是(shi)通过栅极(ji)驱动电压来控制的开关(guan)晶体管(guan)，广泛(fan)用于变(bian)频器(qi)中作为(wei)(wei)直(zhi)流(liu)逆变(bian)成交流(liu)的电力电子元件。IGBT管(guan)的结(jie)构和工作原理与场(chang)效应(ying)晶体管(guan)（通常(chang)称为(wei)(wei)MOSFET管(guan)）相似。IGBT管(guan)的符号(hao)如图2所示。G为(wei)(wei)栅极(ji)，C为(wei)(wei)集(ji)电极(ji)，E为(wei)(wei)发射极(ji)。

万用表测试IGBT管的方法如下：

（1）确定三个电(dian)(dian)极(ji)(ji)(ji)假(jia)定管子是好的，先(xian)确定栅极(ji)(ji)(ji)G。将万用表(biao)打(da)到(dao)R×10kΩ挡(dang)，若测(ce)(ce)量(liang)(liang)到(dao)某一极(ji)(ji)(ji)与其他两(liang)(liang)极(ji)(ji)(ji)电(dian)(dian)阻值(zhi)(zhi)为无(wu)穷大，而(er)调换(huan)表(biao)笔(bi)(bi)后测(ce)(ce)得(de)(de)(de)该极(ji)(ji)(ji)与其他两(liang)(liang)极(ji)(ji)(ji)电(dian)(dian)阻值(zhi)(zhi)为无(wu)穷大，则(ze)可判断此(ci)极(ji)(ji)(ji)为栅极(ji)(ji)(ji)（G）。再测(ce)(ce)量(liang)(liang)其余两(liang)(liang)极(ji)(ji)(ji)。若测(ce)(ce)得(de)(de)(de)电(dian)(dian)阻值(zhi)(zhi)为无(wu)穷大，而(er)调换(huan)表(biao)笔(bi)(bi)后测(ce)(ce)得(de)(de)(de)电(dian)(dian)阻值(zhi)(zhi)较小，此(ci)时红表(biao)笔(bi)(bi)（实为负极(ji)(ji)(ji)）接的为集电(dian)(dian)极(ji)(ji)(ji)（C），黑表(biao)笔(bi)(bi)（实为正极(ji)(ji)(ji)）接的为发射极(ji)(ji)(ji)（E）。

（2）确定管子的(de)好坏(huai)将万用(yong)表打到(dao)R×10kΩ挡，用(yong)黑表笔接(jie)C极(ji)，红(hong)表笔接(jie)E极(ji)，此时(shi)万用(yong)表的(de)指(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)针(zhen)在零(ling)位，用(yong)手(shou)指(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)同时(shi)触(chu)(chu)及一(yi)下(xia)G极(ji)和C极(ji)，万用(yong)表的(de)指(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)针(zhen)摆向电阻(zu)值较小(xiao)的(de)方向（IGBT被(bei)(bei)触(chu)(chu)发导通），并指(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)示在某一(yi)位置再(zai)用(yong)手(shou)指(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)同时(shi)触(chu)(chu)及G极(ji)和E极(ji)，万用(yong)表的(de)指(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)针(zhen)回零(ling)（IGBT被(bei)(bei)阻(zu)断），即可判断IGBT是好的(de)。

如果不(bu)符合上述现象(xiang)，则可判断(duan)IGBT是坏(huai)的。用此立(li)法也可测(ce)试功(gong)率场效应(ying)晶体管（P-MOSFET）的好(hao)坏(huai)。

IGBT的主要参数

（1）集电(dian)极-发(fa)射极额(e)定电(dian)压(ya)(ya)UCES是IGBT在截止状(zhuang)态下(xia)集电(dian)极与发(fa)射极之间能够承受的(de)最大电(dian)压(ya)(ya)，一般UCES小于或(huo)等于器件(jian)的(de)雪(xue)崩击穿电(dian)压(ya)(ya)。

（2）栅极(ji)(ji)-发射极(ji)(ji)额定(ding)电压(ya)UGE是IGBT栅极(ji)(ji)与发射极(ji)(ji)之间允(yun)许施(shi)加的(de)(de)最大电压(ya)，通常为20V。栅极(ji)(ji)的(de)(de)电压(ya)信号控制IGBT的(de)(de)导(dao)通和关断，其电压(ya)不可超过UGE。

（3）集电(dian)极额定电(dian)流(liu)IC是IGBT在饱和导(dao)通状态下，允(yun)许持续(xu)通过的最大电(dian)流(liu)。

（4）集电极(ji)(ji)-发射极(ji)(ji)饱和(he)电压UCE是(shi)IGBT在(zai)饱和(he)导通状态(tai)下(xia)，集电极(ji)(ji)与发射极(ji)(ji)之间的电压降。该值越小，则管子(zi)的功率损耗越小。

（5）开关(guan)(guan)频(pin)率在IGBT的(de)使用说明书中(zhong)，开关(guan)(guan)频(pin)率是以(yi)开通(tong)时间tON、下降(jiang)时间t1和关(guan)(guan)断时间tOFF给(ji)出的(de)，根据这些参数可(ke)估算出IGBT的(de)开关(guan)(guan)频(pin)率，一般可(ke)达30～40kHz。在变(bian)频(pin)器中(zhong)，实际使用的(de)载波频(pin)率大多(duo)在15kHz以(yi)下。

IGBT与mosfet的对比

输出特性与转移特性：

IGBT的(de)伏(fu)安特(te)(te)性(xing)是(shi)指(zhi)以(yi)栅(zha)极(ji)电压(ya)VGE为(wei)参变(bian)量时，集(ji)电极(ji)电流(liu)IC与(yu)集(ji)电极(ji)电压(ya)VCE之间(jian)的(de)关系曲线。IGBT的(de)伏(fu)安特(te)(te)性(xing)与(yu)BJT的(de)输出(chu)(chu)特(te)(te)性(xing)相似，也可分为(wei)饱和(he)区I、放大区II和(he)击穿区III三部分。IGBT作(zuo)为(wei)开关器(qi)件稳态(tai)时主要工(gong)作(zuo)在饱和(he)导(dao)通区。IGBT的(de)转(zhuan)移特(te)(te)性(xing)是(shi)指(zhi)集(ji)电极(ji)输出(chu)(chu)电流(liu)IC与(yu)栅(zha)极(ji)电压(ya)之间(jian)的(de)关系曲线。它与(yu)MOSFET的(de)转(zhuan)移特(te)(te)性(xing)相同，当栅(zha)极(ji)电压(ya)VGE小(xiao)于开启电压(ya)VGE(th)时，IGBT处于关断状态(tai)。在IGBT导(dao)通后的(de)大部分集(ji)电极(ji)电流(liu)范(fan)围(wei)内，IC与(yu)VGE呈线性(xing)关系。

IGBT与MOSFET的对比：

MOSFET全称功(gong)率场(chang)效应(ying)晶(jing)体管。它的三个极分(fen)别是源极(S)、漏极(D)和(he)栅极(G)。

主(zhu)要优点：热稳定性好、安全(quan)工(gong)作区(qu)大。

缺点：击穿(chuan)电压低，工作电流小。

IGBT全称绝缘栅(zha)双极(ji)晶体管(guan)，是(shi)MOSFET和GTR(功率晶管(guan))相结合的产物(wu)。它的三个极(ji)分别是(shi)集电(dian)极(ji)(C)、发射极(ji)(E)和栅(zha)极(ji)(G)。

特点：击穿电压(ya)可达1200V，集(ji)电极最(zui)大(da)饱和电流已超过1500A。由IGBT作为逆变(bian)器(qi)件的(de)变(bian)频器(qi)的(de)容量达250kVA以上，工作频率可达20kHz。

联系(xi)方式(shi)：邹先生

联系(xi)电话：0755-83888366-8022

手机：18123972950

QQ：2880195519

联系地址：深圳市福田(tian)区车公庙天安数码城天吉大厦CD座5C1

请搜微信公(gong)众(zhong)(zhong)号:“KIA半(ban)导体”或扫一扫下(xia)图(tu)“关注”官(guan)方(fang)微信公(gong)众(zhong)(zhong)号

请(qing)“关注”官方微信公众号:提供(gong)  MOS管(guan)  技术帮助