逆变器前级栅极击穿

IGBT对比

       IGBT与MOSFET的输出特性和转移特性的分析。

       IGBT的伏安特性曲线描绘了当栅极电压VGE变化时，集电极电流IC与集电极电压VCE之间的关系。IGBT的伏安特性与BJT的输出特性有相似之处，主要分为三个区域：饱和区I、放大区II和击穿区III。IGBT在稳态运行时主要处于饱和导通区。转移特性曲线展示的是集电极输出电流IC与栅极电压之间的关系。在栅极电压VGE低于开启电压VGE(th)的情况下，IGBT处于关断状态。当IGBT导通后，大部分的集电极电流范围内，IC与VGE呈现线性关系。

       对比IGBT与MOSFET的主要优势在于热稳定性良好和安全工作区较大。然而，MOSFET的缺点是击穿电压低且工作电流较小。IGBT，作为MOSFET与GTR（功率晶管）的结合产物，具有显著特点。击穿电压可达1200V，集电极最大饱和电流超过1500A。使用IGBT作为逆变器件的变频器容量可达250kVA以上，并能实现高达20kHz的工作频率。

扩展资料

       IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

一般IGBT反向击穿电压为多少伏？

       ä¸€èˆ¬éƒ½åœ¨600V以上，具体视规格，电压超过、电流能控制住一般不会马上“击穿”，这是晶体管的电击穿（是导通，可以恢复），但是，由于电流升高导致所谓“热击穿”就是永久性击穿了。

怎样判断IGBT管的好坏？怎么检测它的引脚？

       如何判断IGBT管的好坏？如何检测它的引脚？

       首先，使用数字万用表切换至二极管测试模式，对IGBT模块的c1e1、c2e2之间以及栅极G与e1、e2之间的正反向二极管特性进行测试，以此来评估IGBT模块是否正常工作。

       1. 确定引脚极性

       将万用表拨至R×1KΩ挡，进行测量。若某一极与其他两极的阻值为无穷大，并且调换表笔后该极与其他两极的阻值仍旧为无穷大，则可以判定此极为栅极（G）。剩余的两极中，若测量得到阻值为无穷大，调换表笔后测量阻值较小的一次，红表笔接的是集电极（C），黑表笔接的是发射极（E）。

       2. 判断好坏

       将万用表拨至R×10KΩ挡，黑表笔接IGBT的集电极（C），红表笔接IGBT的发射极（E）。此时，万用表指针应指向零位。用手指同时触碰栅极（G）和集电极（C）以触发IGBT导通，万用表的指针应摆向阻值较小的方向并稳定在某一位置。之后，再用手指同时触碰栅极（G）和发射极（E）以阻断IGBT，万用表的指针应回零。若出现此现象，则IGBT管良好。

       3. 使用指针式万用表检测IGBT

       在判断IGBT好坏时，务必将万用表拨至R×10KΩ挡，因为R×1KΩ挡及以下档位的万用表内部电池电压较低，无法使IGBT导通，从而无法判断其好坏。此方法也适用于检测功率场效应晶体管（P-MOSFET）的好坏。

       逆变器IGBT模块的检测方法如下：

       使用数字万用表切换至二极管测试模式，测试IGBT模块c1e1、c2e2之间以及栅极G与e1、e2之间的正反向二极管特性，以评估IGBT模块是否正常工作。以六相模块为例，拆卸负载侧U、V、W相的导线，使用二极管测试档，红表笔接P（集电极c1），黑表笔依次测U、V、W，万用表显示数值应为最大。表笔反过来，黑表笔接P，红表笔测U、V、W，万用表显示数值应为400左右。红表笔接N（发射极e2），黑表笔测U、V、W，万用表显示数值为400左右；黑表笔接P，红表笔测U、V、W，万用表显示数值应为最大。各相之间的正反向特性应相同，若出现差异，说明IGBT模块性能变差，应更换。

       当检测IGBT模块损坏时，可能出现击穿短路的情况。使用红、黑两表笔分别测试栅极G与发射极E之间的正反向特性，若万用表两次所测的数值都为最大，则可判定IGBT模块门极正常。若数值有显示，则门极性能变差，应更换模块。正反向测试结果为零时，表明检测到的相门极已被击穿短路。门极损坏时，电路板保护门极的稳压管也将击穿损坏。

大功率igbt模块替换原理

       1. IGBT的等效电路如图1所示。当在IGBT的栅极和发射极之间施加驱动正电压时，MOSFET导通，导致PNP晶体管的集电极和基极处于低阻状态，从而晶体管导通。如果栅极和发射极之间的电压为0V，MOSFET关断，切断PNP晶体管基极电流，使晶体管处于关断状态。IGBT的安全性和可靠性主要取决于以下几个因素：

        - IGBT栅极和发射极之间的电压；

        - IGBT集电极和发射极之间的电压；

        - 流过IGBT集电极-发射极的电流；

        - IGBT的结温。

       2. 如果IGBT的栅极和发射极之间的电压（驱动电压）太低，IGBT无法稳定工作；如果电压太高，可能会导致永久损坏。同样，如果施加在IGBT集电极和发射极上的电压超过了耐受电压，或者流过集电极和发射极的电流超过了最大允许电流，或者结温超过了允许值，IGBT可能会永久损坏。

       3. IGBT的具体工作原理涉及IGBT控制电路的工作原理。主控板PCB1输出脉冲宽度调制信号（PWM），周期为50微秒，脉冲宽度可调，且定时相差180度。使用万用表DVC档位可以测量出DC电压值。

       4. 驱动板PCB2为IGBT逆变器模块产生四个隔离驱动信号。PCB1控制周期、脉宽和时序，以驱动四个IGBT单元的开关。用万用表DCV测量时，会先测到一个负电势，随后在延迟一段时间后测得一个更高电压。注意：不要同时用双通道示波器测量两个驱动信号。

       5. IGBT模块逆变电路由滤波后的直流电和主变压器组成的逆变电路构成。内部的大功率场效应晶体管由控制信号交替导通，输出为交流电（20kHz）。主变压器降压后，副边输出70V的交流电，后续整流电路将其转换为约70V的直流电。若电路出现故障，应重点检查IGBT性能、是否击穿损坏，以及PCB3的铜箔线是否腐蚀或烧坏。

       6. IGBT在逆变器驱动板上的作用和工作原理包括作为高速无触点电子开关，根据控制信号将DC转换为AC电，以降低电压。例如，列车供电系统的600V DC转换为380V AC，IGBT逆变驱动板负责还原这一过程。通过调节控制信号的脉宽可以控制电流，同时也可以控制交流频率，从而调节电机的转速。

       7. IGBT模块是一种模块化的半导体产品，由IGBT和二极管芯片通过特定电路桥封装而成。封装后的模块直接应用于逆变器、UPS等设备，具有节能、安装维护方便、散热稳定等特点，并在市场上广泛销售。通常，IGBT也指IGBT模块。随着节能环保的推广，这类产品在市场上的应用将越来越普遍。

       8. IGBT逆变器的工作原理涉及将DC电路逆变为单相交流电路。使用四个IGBT代替全桥整流电路的四个二极管，通过控制IGBT的基极来实现导通。具体导通顺序为：V1和V4同时导通，V2和V3同时关闭；然后V2和V3同时打开，V1和V4同时打开，V2和V3同时关闭。反复此过程，可以实现交流电的输出。

逆变器坏了,可以修吗得多少钱

       修正波后级是隔离的，烧掉的是后级，前级通常不会有事。若没有隔离，则可能全毁。你的情况似乎是后级的4个场管和IC三极管，采样电阻甚至铜皮都受损了。尽管如此，若要维修，还是可以修复的，前提是找个懂得修理的人来操作。半懂不懂的人修这种机器，开机还可能会再烧。

       记得更换好元件后，先不要安装4个场管，检查线路是否烧毁，若有需要修复的地方要接好。然后通电开机，确保场管栅极的驱动信号正常。之后断电，电容放电，再装好场管，通电试机。这些元件的市场价零售大概十几块钱，再加上一点手工费，具体费用得看修理的人。

       总的来说，修复这类问题需要花费一些时间，还要看有没有人愿意接手。所以，价钱上可能得自己去谈，主要看修理的人是否愿意花时间来做这项工作。

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