Jak sprawdzić moduł IGBT?

W tym poście opisano, jak sprawdzić moduł IGBT, a także wyjaśniono, czym jest moduł IGBT, jak nim sterować i jakie są kluczowe różnice między MOSFET-em a IGBT. Na koniec będziesz mieć dogłębną wiedzę na te tematy i będziesz wiedział, jak skutecznie testować i obsługiwać IGBT.

Jak sprawdzić moduł IGBT?

Aby sprawdzić moduł IGBT (tranzystor bipolarny z izolowaną bramką), wykonaj następujące kroki:

1. Kontrola wizualna: Przed wykonaniem jakichkolwiek testów elektrycznych należy rozpocząć od kontroli wzrokowej modułu. Poszukaj oznak uszkodzeń, takich jak przepalenia, pęknięcia lub korozja. Sprawdź zaciski i złącza, aby upewnić się, że są w dobrym stanie.
2. Test za pomocą multimetru:
   • Ustaw multimetr w tryb testowania diody: Aby przeprowadzić podstawową kontrolę, przełącz multimetr w tryb testowania diody.
   • Sprawdź złącze kolektor-emiter: Umieść dodatni przewód multimetru na kolektorze, a ujemny na emiterze. W dobrym IGBT powinieneś uzyskać wysoki odczyt rezystancji. Jeśli pokazuje zero lub niską rezystancję, IGBT jest uszkodzony.
   • Przetestuj złącze bramka-emiter: Umieść przewód dodatni w bramce, a przewód ujemny w emiterze. Niewielki spadek napięcia (około 0,6–1 V) wskazuje na sprawną bramkę. Otwarty lub zerowy odczyt może oznaczać uszkodzenie bramy.
3. Test ładowania bramki: Przyłóż małe napięcie (zwykle około 15 V) do zacisku bramki i sprawdź, czy IGBT przełącza się prawidłowo. Monitoruj przepływ prądu pomiędzy kolektorem a emiterem. Jeśli IGBT nie przełącza się lub utknie w stanie WŁ. lub WYŁ., może być uszkodzony.
4. Użyj testera IGBT: Aby uzyskać dokładniejsze wyniki, możesz użyć specjalistycznego testera IGBT, który mierzy parametry, takie jak napięcie progowe, wzmocnienie prądu i prąd upływowy.

Co to jest moduł IGBT?

Moduł IGBT to kompaktowe urządzenie składające się z wielu tranzystorów bipolarnych z izolowaną bramką i czasami zawierające diody gaszące lub inne elementy. IGBT to urządzenia półprzewodnikowe używane głównie do przełączania i wzmacniania w energoelektronice. Podstawową rolą modułu jest wydajna obsługa obciążeń wysokiego napięcia i prądu, dzięki czemu nadaje się do różnych zastosowań, takich jak napędy silnikowe, systemy energii odnawialnej i przemysłowe systemy sterowania.

Moduły IGBT łączą wysoką impedancję wejściową MOSFET z niskimi stratami mocy w stanie włączenia BJT (tranzystor bipolarny), co skutkuje wysoką wydajnością i dużymi prędkościami przełączania. Moduły te można zaprojektować tak, aby przenosiły prąd znamionowy od kilku amperów do kilkuset amperów, w zależności od zastosowania.

Jak kontrolować IGBT?

Sterowanie IGBT polega na zasilaniu terminala bramki odpowiednim napięciem. IGBT to urządzenia sterowane napięciem i oto, jak można nimi sterować:

1. Obwód napędu bramki: Do włączania i wyłączania IGBT wymagany jest obwód napędu bramki. Bramkę IGBT należy naładować i rozładować, zwykle napięciem 15 V, aby włączyć IGBT i około -5 V, aby go wyłączyć.
2. Proces włączania: Aby włączyć IGBT, należy przyłożyć napięcie dodatnie (zwykle od 10 V do 20 V) do zacisku bramki względem emitera. Tworzy to pole elektryczne, które otwiera kanał przewodzący pomiędzy kolektorem a emiterem, umożliwiając przepływ prądu.
3. Proces wyłączania: Aby wyłączyć IGBT, napięcie bramki należy zmniejszyć do zera lub nieznacznie ujemnego. Aby to osiągnąć, sterownik bramki zazwyczaj rozładowuje pojemność bramki.
4. Obwody zabezpieczające: Podczas przełączania IGBT może doświadczyć skoków napięcia i nadmiernego prądu. Dlatego często stosuje się obwody zabezpieczające, takie jak obwody tłumiące, diody i ograniczniki prądu, aby zapobiec uszkodzeniom podczas pracy.

Jaka jest różnica między MOSFETem a IGBT?

Chociaż zarówno tranzystory MOSFET, jak i IGBT są stosowane w elektronice mocy do przełączania i kontrolowania wysokich napięć i prądów, mają między sobą pewne kluczowe różnice:

1. Zasada działania:
   • MOSFET: MOSFET (tranzystor polowy metalowo-tlenkowo-półprzewodnikowy) to urządzenie napędzane wyłącznie napięciem, które działa poprzez kontrolowanie przepływu elektronów przez kanał pomiędzy zaciskami drenu i źródła.
   • IGBT: IGBT łączy w sobie wysoką impedancję wejściową MOSFET i zdolność tranzystora bipolarnego do przenoszenia prądu. Jest to urządzenie hybrydowe zaprojektowane do obsługi zarówno wysokiego napięcia, jak i dużego prądu.
2. Szybkość przełączania:
   • MOSFETy przełączają się szybciej niż IGBT, dzięki czemu są bardziej odpowiednie do zastosowań o wysokiej częstotliwości.
   • IGBT mają wolniejsze prędkości przełączania, ale idealnie nadają się do obsługi dużych obciążeń mocy w zastosowaniach o niskiej i średniej częstotliwości.
3. Spadek napięcia w stanie włączenia:
   • MOSFETy mają niższy spadek napięcia w stanie włączenia przy niskich prądach, ale ich rezystancja rośnie wraz z prądem.
   • IGBT utrzymują stosunkowo stały spadek napięcia w stanie włączenia, co czyni je bardziej wydajnymi w zastosowaniach wysokoprądowych.
4. Zastosowania:
   • Mosfety są używane w zastosowaniach takich jak niskonapięciowe przetwornice DC-DC oraz w obwodach wymagających wysokich częstotliwości przełączania.
   • IGBT są powszechnie stosowane w zastosowaniach dużej mocy, takich jak napędy silników, przetwornice mocy i przemysłowe systemy sterowania.

Mamy nadzieję, że ten artykuł pomógł Ci dowiedzieć się, jak sprawdzać, kontrolować i rozumieć moduły IGBT, a także poznać kluczowe różnice między IGBT i MOSFET. Stosując tę ​​wiedzę, będziesz lepiej przygotowany do pracy z tymi urządzeniami w różnych zastosowaniach energoelektroniki.