IGBT 模塊應(yīng)用指南
IGBT是絕緣柵雙極型晶體管（Isolated Gate Bipolar Transistor）,它是八十年代初誕生，九十年代迅速發(fā)展起來的新型復(fù)合電力電子器件。IGBT將MOSFET與GTR的優(yōu)點集于一身，既有輸入阻抗高、速度快、熱穩(wěn)定性好、電壓驅(qū)動型，又具有通態(tài)壓降低、高電壓、大電流的優(yōu)點。因此，IGBT的新技術(shù)、新工藝不斷有新的突破；應(yīng)用頻率硬開關(guān)5KHz～40KHz，軟開關(guān)40KHz～150KHz；功率從五千瓦到幾百千瓦的應(yīng)用場合。IGBT器件將不斷開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域，為高效節(jié)能、節(jié)材，為新能源、工業(yè)自動化(高頻電焊機, 高頻超聲波, 逆變器, 斬波器, UPS/EPS, 感應(yīng)加熱)提供了新的商機。為了使初次使用者正確用好IGBT模塊，最大限度地發(fā)揮IGBT模塊的作用，以下是最基本的使用說明。
㈠ 依據(jù)裝置負(fù)載的工作電壓和額定電流以及使用頻率,選擇合適規(guī)格的模塊。用戶使用模塊前請詳細(xì)閱讀模塊參數(shù)數(shù)據(jù)表，了解模塊的各項技術(shù)指標(biāo)；根據(jù)模塊各項技術(shù)參數(shù)確定使用方案，計算通態(tài)損耗和開關(guān)損耗，選擇相匹配的散熱器及驅(qū)動電路。
㈡ IGBT模塊的使用
1．防止靜電 IGBT是靜電敏感器件，為了防止器件受靜電危害，應(yīng)注意以下兩點：
① IGBT模塊驅(qū)動端子上的黑色海綿是防靜電材料，用戶用接插件引線時取下防靜電材料立即插上引線；在無防靜電措施時，不要用手觸摸驅(qū)動端子。
② 驅(qū)動端子需要焊接時，設(shè)備或電烙鐵一定要接地。
2．選擇和使用
① 請在產(chǎn)品的最大額定值（電壓、電流、溫度等）范圍內(nèi)使用，一旦超出最大額定值，可能損壞產(chǎn)品，特別是IGBT外加超出VCES的電壓時可能發(fā)生雪崩擊穿現(xiàn)象從而使元件損壞，請務(wù)必在VCES的額定值范圍內(nèi)使用！工作使用頻率愈高,工作電流愈小；源于可靠性的原因，必須考慮安全系數(shù)。如果使用前需要測試請務(wù)必使用適當(dāng)?shù)臏y試設(shè)備，以免測試損壞（特別是IGBT和FRED模塊需要專業(yè)的測試設(shè)備，請勿使用非專業(yè)的設(shè)備測試其電壓的最大值）。
② 驅(qū)動電路：由于IGBT Vce(sat) 和短路耐量之間的折衷關(guān)系，建議將柵極電壓選為 +VG=14～15V，-VG=5～10V，要確保在模塊的驅(qū)動端子上的驅(qū)動電壓和波形達(dá)到驅(qū)動要求； 柵極電阻Rg與IGBT 的開通和關(guān)斷特性密切相關(guān)，減小Rg值開關(guān)損耗減少，下降時間減少，關(guān)斷脈沖電壓增加；反之，柵極電阻Rg值增加時，會增加開關(guān)損耗，影響開關(guān)頻率；應(yīng)根據(jù)浪涌電壓和開關(guān)損耗間最佳折衷(與頻率有關(guān))選擇合適的Rg 值，一般選為5Ω至100Ω之間。為防止柵極開路，建議靠近柵極與發(fā)射極間并聯(lián)20K～30KΩ電阻。驅(qū)動布線要盡量短且采用雙絞線；在電源合閘時請先投入驅(qū)動控制部分的電源，使其驅(qū)動電路工作后再投入主電路電源。
③ 保護電路：IGBT 模塊使用在高頻時布線電感容易產(chǎn)生尖峰電壓，必須注意減少布線電感和元件的配置，應(yīng)注意以下保護項目：過電流保護、過電壓保護、柵極過壓及欠壓保護、安全工作區(qū)、過溫保護。
④ 吸收電路： 由于IGBT開關(guān)速度快，容易產(chǎn)生浪涌電壓，必須設(shè)有浪涌鉗位電路。
⑤ 并聯(lián)使用： 應(yīng)考慮柵極電路、線路布線、電流不平衡和器件之間的溫度不平衡等問題。
⑥ 使用時請避開產(chǎn)生腐蝕氣體和嚴(yán)重塵埃的場所。
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來源：飛捷電子有限公司
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