IGBT模块工作原理以及检测方法

IGBT的检测方法IGBT有三个电极,分别称为栅极G(也叫控制极或门极)、集电极C(亦称漏极)及发射极E(也称源极)一、用指针式万用表对场效应管进行判别(1)用测电阻法判别结型场效应管的电极根据场效应管的PN结正、反向电阻值不一样的现象,可以判别出结型场效应管的三个电极。

具体方法:将万用表拨在R×1k档上,任选两个电极,分别测出其正、反向电阻值。

当某两个电极的正、反向电阻值相等,且为几千欧姆时,则该两个电极分别就是漏极D与源极S。

因为对结型场效应管而言,漏极与源极可互换,剩下的电极肯定就是栅极G。

也可以将万用表的黑表笔(红表笔也行)任意接触一个电极,另一只表笔依次去接触其余的两个电极,测其电阻值。

当出现两次测得的电阻值近似相等时,则黑表笔所接触的电极为栅极,其余两电极分别为漏极与源极。

若两次测出的电阻值均很大,说明就是PN结的反向,即都就是反向电阻,可以判定就是N沟道场效应管,且黑表笔接的就是栅极;若两次测出的电阻值均很小,说明就是正向PN结,即就是正向电阻,判定为P沟道场效应管,黑表笔接的也就是栅极。

若不出现上述情况,可以调换黑、红表笔按上述方法进行测试,直到判别出栅极为止。

(2)用测电阻法判别场效应管的好坏测电阻法就是用万用表测量场效应管的源极与漏极、栅极与源极、栅极与漏极、栅极G1与栅极G2之间的电阻值同场效应管手册标明的电阻值就是否相符去判别管的好坏。

具体方法:首先将万用表置于R×10或R×100档,测量源极S与漏极D之间的电阻,通常在几十欧到几千欧范围(在手册中可知,各种不同型号的管,其电阻值就是各不相同的),如果测得阻值大于正常值,可能就是由于内部接触不良;如果测得阻值就是无穷大,可能就是内部断极。

然后把万用表置于R×10k档,再测栅极G1与G2之间、栅极与源极、栅极与漏极之间的电阻值,当测得其各项电阻值均为无穷大,则说明管就是正常的;若测得上述各阻值太小或为通路,则说明管就是坏的。

igbt过流检测原理
IGBT过流检测原理是通过检测IGBT管芯的电流大小来判断
是否发生过流现象。

过流检测一般用于电力电子装置中，以监测和保护电路。

下面将详细介绍IGBT过流检测的原理和工作
方式。

IGBT管芯的电流大小通过测量两个压降电阻上的电压来实现。

这两个压降电阻位于IGBT管芯的源极和漏极之间。

当电流通
过IGBT管芯时，会在这两个电阻上产生一定的电压。

通过测
量这两个电压的大小，可以得到IGBT管芯的电流值。

具体实现方式是利用差分放大器和运算放大器构成的电流检测电路。

差分放大器的作用是将两个压降电阻上的电压信号进行放大和差分处理，得到差分电压信号。

运算放大器负责将差分电压信号转化为电流值。

当IGBT管芯的电流超过预设阈值时，差分电压信号会越过运
算放大器的输入阈值，触发一个报警信号。

这个报警信号可以用于控制保护电路的动作，如切断电源或保护负载。

这样可以保护IGBT管芯和其他电路不受过流损坏。

总之，IGBT过流检测原理是通过测量两个压降电阻上的电压
来实现的。

通过差分放大器和运算放大器的配合，可以将电压信号转换为电流值，并判断是否发生过流现象。

利用这个原理，可以实现对IGBT管芯的保护和电路的安全运行。

变频器IGBT模块损坏的原因、检测方法和维修过程
 1、IGBT模块因散热不良导致其损坏
 变频器在运转中突然发出爆炸声响，同时外接保险烧毁，拆机发现变频器的igbt模块损坏。

经过对相关板卡的测试，发现igbt触发线路损坏，测量其他板块正常。

在拆卸变频器板卡时发现其电源板和电流检测板上有很多的油污和灰尘。

打开变频器的散热片风机，看到散热片上也粘满了油污和杂物，将变频器的散热通道完全堵死。

由此推断变频器的IGBT模块因散热不良导致其损坏。

 维修过程：首先将变频器完全拆开，将散热通道的散热片拆下，用空压气体将散热片清理干净，同时将变频器内部结构件和板卡全部清理干净。

安装igbt模块，安装igbt模块时候要按照模块的要求，顺序安装，力矩适度。

修理触发线路，然后依次安装其他器件。

安装结束后进行静态的测试，静态测试结果良好后进行通电测试和带负载试验。

带负载试验合格，顺利完成维修。

 经验总结：综合不同型号和不同的使用环境中的数台变频器维修情况，总结出变频器igbt模块损坏的主要原因是使用环境的恶劣，使得门极驱动卡上电子元件损坏以及变频器的散热通道堵塞导致。

最容易损坏的器件是稳压管。

IGBT的检测办法【1 】IGBT有三个电极,分离称为栅极G(也叫掌握极或门极).集电极C(亦称漏极)及发射极E(也称源极)一.用指针式万用表对场效应管进行判别（1）用测电阻法判别结型场效应管的电极依据场效应管的PN结正.反向电阻值不一样的现象,可以判别出结型场效应管的三个电极.具体办法：将万用表拨在R×1k档上,任选两个电极,分离测出其正.反向电阻值.当某两个电极的正.反向电阻值相等,且为几千欧姆时,则该两个电极分离是漏极D和源极S.因为对结型场效应管而言,漏极和源极可交换,剩下的电极肯定是栅极G.也可以将万用表的黑表笔（红表笔也行）随意率性接触一个电极,另一只表笔依次去接触其余的两个电极,测其电阻值.当消失两次测得的电阻值近似相等时,则黑表笔所接触的电极为栅极,其余两电极分离为漏极和源极.若两次测出的电阻值均很大,解释是PN结的反向,即都是反向电阻,可以剖断是N沟道场效应管,且黑表笔接的是栅极;若两次测出的电阻值均很小,解释是正向PN结,等于正向电阻,剖断为P沟道场效应管,黑表笔接的也是栅极.若不消失上述情形,可以更换黑.红表笔按上述办法进行测试,直到判别出栅极为止.（2）用测电阻法判别场效应管的利害测电阻法是用万用表测量场效应管的源极与漏极.栅极与源极.栅极与漏极.栅极G1与栅极G2之间的电阻值同场效应管手册标明的电阻值是否相符去判别管的利害.具体办法：起首将万用表置于R×10或R×100档,测量源极S与漏极D之间的电阻,平日在几十欧到几千欧规模（在手册中可知,各类不合型号的管,其电阻值是各不雷同的）,假如测得阻值大于正常值,可能是因为内部接触不良;假如测得阻值是无限大,可能是内部断极.然后把万用表置于R ×10k档,再测栅极G1与G2之间.栅极与源极.栅极与漏极之间的电阻值,当测得其各项电阻值均为无限大,则解释管是正常的;若测得上述各阻值太小或为通路,则解释管是坏的.要留意,若两个栅极在管内断极,可用元件代换法进行检测.（3）用感应旌旗灯号输人法估测场效应管的放大才能具体办法：用万用表电阻的R×100档,红表笔接源极S,黑表笔接漏极D,给场效应管加上1.5V 的电源电压,此时表针指导出的漏源极间的电阻值.然后用手捏住结型场效应管的栅极G,将人体的感应电压旌旗灯号加到栅极上.如许,因为管的放大感化,漏源电压VDS和漏极电流Ib都要产生变更,也就是漏源极间电阻产生了变更,由此可以不雅察到表针有较大幅度的摆动.假如手捏栅极表针摆动较小,解释管的放大才能较差;表针摆动较大,标明管的放大才能大;若表针不动,解释管是坏的.依据上述办法,我们用万用表的R×100档,测结型场效应管3DJ2F.先将管的G极开路,测得漏源电阻RDS为600Ω,用手捏住G极后,表针向左摆动,指导的电阻RDS为12kΩ,表针摆动的幅度较大,解释该管是好的,并有较大的放大才能.应用这种办法时要解释几点：起首,在测试场效应管用手捏住栅极时,万用表针可能向右摆动（电阻值减小）,也可能向左摆动（电阻值增长）.这是因为人体感应的交换电压较高,而不合的场效应管用电阻档测量时的工作点可能不合（或者工作在饱和区或者在不饱和区）所致,实验标明,多半管的RDS增大,即表针向左摆动;少数管的RDS减小,使表针向右摆动.但无论表针摆动偏向若何,只要表针摆动幅度较大,就解释管有较大的放大才能.第二,此办法对MOS场效应管也实用.但要留意,MOS场效应管的输人电阻高,栅极G 许可的感应电压不该过高,所以不要直接用手去捏栅极,必须用于握螺丝刀的绝缘柄,用金属杆去碰触栅极,以防止人体感应电荷直接加到栅极,引起栅极击穿.第三,每次测量完毕,应该G-S极间短路一下.这是因为G-S结电容上会充有少量电荷,树立起VGS电压,造成再进行测量时表针可能不动,只有将G-S极间电荷短路放失落才行.（4）用测电阻法判别无标记的场效应管起首用测量电阻的办法找出两个有电阻值的管脚,也就是源极S和漏极D,余下两个脚为第一栅极G1和第二栅极G2.把先用两表笔测的源极S与漏极D之间的电阻值记下来,对换表笔再测量一次,把其测得电阻值记下来,两次测得阻值较大的一次,黑表笔所接的电极为漏极D;红表笔所接的为源极S.用这种办法判别出来的S.D极,还可以用估测其管的放大才能的办法进行验证,即放大才能大的黑表笔所接的是D极;红表笔所接地是8极,两种办法检测成果均应一样.当肯定了漏极D.源极S的地位后,按D.S的对应地位装人电路,一般G1.G2也会依次瞄准地位,这就肯定了两个栅极G1.G2的地位,从而就肯定了D.S.G1.G2管脚的次序.（5）用测反向电阻值的变更断定跨导的大小对VMOSN沟道加强型场效应管测量跨导机能时,可用红表笔接源极S.黑表笔接漏极D,这就相当于在源.漏极之间加了一个反向电压.此时栅极是开路的,管的反向电阻值是很不稳固的.将万用表的欧姆档选在R×10kΩ的高阻档,此时表内电压较高.当用手接触栅极G时,会发明管的反向电阻值有显著地变更,其变更越大,解释管的跨导值越高;假如被测管的跨导很小,用此法测时,反向阻值变更不大.二.场效应管的应用留意事项（1）为了安然应用处效应管,在线路的设计中不克不及超出管的耗散功率,最大漏源电压.最大栅源电压和最大电流等参数的极限值.（2）各类型场效应管在应用时,都要严厉按请求的偏置接人电路中,要遵照场效应管偏置的极性.如结型场效应管栅源漏之间是PN结,N沟道管栅极不克不及加正偏压;P沟道管栅极不克不及加负偏压,等等.（3）MOS场效应管因为输人阻抗极高,所以在运输.贮藏中必须将引出脚短路,要用金属屏障包装,以防止外来感应电势将栅极击穿.尤其要留意,不克不及将MOS场效应管放人塑料盒子内,保管时最好放在金属盒内,同时也要留意管的防潮.（4）为了防止场效应管栅极感应击穿,请求一切测试仪器.工作台.电烙铁.线路本身都必须有优越的接地;管脚在焊接时,先焊源极;在连入电路之前,管的全体引线端保持互相短接状况,焊接完后才把短接材料去失落;从元器件架上取下管时,应以恰当的方法确保人体接地如采取接地环等;当然,假如能采取先辈的气热型电烙铁,焊接场效应管是比较便利的,并且确保安然;在未关断电源时,绝对不成以把管插人电路或从电路中拔出.以上安然措施在应用处效应管时必须留意.（5）在装配场效应管时,留意装配的地位要尽量防止接近发烧元件;为了防管件振动,有须要将管壳体紧固起来;管脚引线在曲折时,应该大于根部尺寸5毫米处进行,以防止弯断管脚和引起漏气等.对于功率型场效应管,要有优越的散热前提.因为功率型场效应管在高负荷前提下应用,必须设计足够的散热器,确保壳体温度不超出额定值,使器件长期稳固靠得住地工作.总之,确保场效应管安然应用,要留意的事项是多种多样,采纳的安然措施也是各类各样,宽大的专业技巧人员,特殊是宽大的电子快活爱好者,都要依据本身的现实情形动身,采纳切实可行的办法,安然有用地用好场效应管.三.VMOS场效应管VMOS场效应管（VMOSFET）简称VMOS管或功率场效应管,其全称为V型槽MOS场效应管.它是继MOSFET之后新成长起来的高效.功率开关器件.它不但继续了MOS场效应管输入阻抗高（≥μA阁下）,还具有耐压高（最高1200V）.工作电流大（1.5A～100A）.输出功率高（1～250W）.跨导的线性好.开关速度快等优秀特征.恰是因为它将电子管与功率晶体管之长处集于一身,是以在电压放大器（电压放大倍数可达数千倍）.功率放大器.开关电源和逆变器中正获得普遍应用.VMOS场效应功率管具有极高的输入阻抗及较大的线性放大区等长处,尤其是其具有负的电流温度系数,即在栅-源电压不变的情形下,导通电流会随管温升高而减小,故不消失因为“二次击穿”现象所引起的管子破坏现象.是以,VMOS管的并联得到普遍应用.众所周知,传统的MOS场效应管的栅极.源极和漏极大大致处于统一程度面的芯片上,其工作电流根本上是沿程度偏向流淌.VMOS管则不合,从图1上可以看出其两大构造特色:第一,金属栅极采取V型槽构造;第二,具有垂直导电性.因为漏极是从芯片的不和引出,所以ID不是沿芯片程度流淌,而是自重掺杂N+区（源极S）动身,经由P沟道流入轻掺杂N-漂移区,最后垂直向下到达漏极D.电流偏向如图中箭头所示,因为流畅截面积增大,所以能经由过程大电流.因为在栅极与芯片之间有二氧化硅绝缘层,是以它仍属于绝缘栅型MOS场效应管.国内临盆VMOS场效应管的重要厂家有877厂.天津半导体器件四厂.杭州电子管厂等,典范产品有VN401.VN672.VMPT2等.下面介绍检测VMOS管的办法.1．剖断栅极G将万用表拨至R×1k档分离测量三个管脚之间的电阻.若发明某脚与其字两脚的电阻均呈无限大,并且交换表笔后仍为无限大,则证实此脚为G极,因为它和别的两个管脚是绝缘的.2．剖断源极S.漏极D由图1可见,在源-漏之间有一个PN结,是以依据PN结正.反向电阻消失差别,可辨认S极与D 极.用交换表笔法测两次电阻,个中电阻值较低（一般为几千欧至十几千欧）的一次为正向电阻,此时黑表笔的是S极,红表笔接D极.3．测量漏-源通态电阻RDS（on）将G-S极短路,选择万用表的R×1档,黑表笔接S极,红表笔接D极,阻值应为几欧至十几欧.因为测试前提不合,测出的RDS（on）值比手册中给出的典范值要高一些.例如用500型万用表R×1档实测一只IRFPC50型VMOS管,RDS（on）=3.2W,大于0.58W（典范值）.4．检讨跨导将万用表置于R×1k（或R×100）档,红表笔接S极,黑表笔接D极,手持螺丝刀去碰触栅极,表针应有显著偏转,偏转愈大,管子的跨导愈高.留意事项：（1）VMOS管亦分N沟道管与P沟道管,但绝大多半产品属于N 沟道管.对于P沟道管,测量时应交换表笔的地位.（2）有少数VMOS管在G-S之间并有呵护二极管,本检测办法中的1.2项不再实用.（3）今朝市场上还有一种VMOS管功率模块,专供交换电机调速器.逆变器应用.例如美国IR公司临盆的IRFT001型模块,内部有N沟道.P沟道管各三只,组成三相桥式构造.（4）如今市售VNF系列（N沟道）产品,是美国Supertex公司临盆的超高频功率场效应管,其最高工作频率fp=120MHz,IDSM=1A,PDM=30W,共源小旌旗灯号低频跨导gm=2000μS.实用于高速开关电路和广播.通讯装备中.（5）应用VMOS管时必须加适合的散热器后.以VNF306为例,该管子加装140×140×4（mm）的散热器后,最大功率才干达到30W.（6）多管并联后,因为极间电容和散布电容响应增长,使放大器的高频特征变坏,经由过程反馈轻易引起放大器的高频寄生振荡.为此,并联复合管管子一般不超出4个,并且在每管基极或栅极上串接防寄生振荡电阻.检测绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）利害的简略单纯办法1.断定极性起首将万用表拨在R×1KΩ挡,用万用表测量时,若某一极与其它南北极阻值为无限大,更换表笔后该极与其它南北极的阻值仍为无限大,则断定此极为栅极（G）.其余南北极再用万用表测量,若测得阻值为无限大,更换表笔后测量阻值较小.在测量阻值较小的一次中,则断定红表笔接的为集电极（C）;黑表笔接的为发射极（E）.2.断定利害将万用表拨在R×10KΩ挡,用黑表笔接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偏向,并能站住指导在某一地位.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.此时即可断定IGBT是好的.3.留意事项任何指针式万用表皆可用于检测IGBT.留意断定IGBT利害时,必定要将万用表拨在R×10KΩ挡,因R×1KΩ挡以下各档万用表内部电池电压太低,检测利害时不克不及使IGBT导通,而无法断定IGBT的利害.此办法同样也可以用于检测功率场效应晶体管（P-MOSFET）的利害.变频器.软起动器.PLC.人机界面.低压电器.电气主动化工程.恒压供水装备.音乐喷泉掌握体系.变频器维修等.。

IGBT模块工作原理以及检测方法2009-09-29 20：271 IGBT模块简介IGBT是Insulated Gate Bipolar Transistor(绝缘栅双极型晶体管)的缩写，IGBT是由MOSFET和双极型晶体管复合而成的一种部件，其输入极为MOSFET，输出极为PNP 晶体管，它融和了这两种部件的优点，既具有MOSFET部件驱动功率小和开关速度快的优点，又具有双极型部件饱和压降低而容量大的优点，其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十kHz频率范围内，在现代电力电子技能中获患了越来越广泛的应用，在较高频率的大、中功率应用中占领了主导地位。

IGBT的等效电路如图1所示。

由图1可知，若在IGBT的栅极G和发射极E之间加上驱动正电压，则MOSFET导通，这样PNP晶体管的集电极C与基极之间成低阻状态而要得晶体管导通；若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V，则MOS 截止，切断PNP晶体管基极电流的供给，要得晶体管截止。

IGBT与MOSFET一样也是电压控制型部件，在它的栅极G-发射极E间施加十几V的直流电压，只有在uA级的泄电流流过，基本上不耗损功率。

图1 IGBT的等效电路2 IGBT模块的选择IGBT模块的电压规格与所使用装置的输入电源即试电电源电压紧密相关。

其相互瓜葛见下表。

使用中当IGBT模块集电极电流增大时，所产生的定额损耗亦变大。

同时，开关损耗增大，使原件发热加剧，是以，选用IGBT 模块时定额电流应大于负载电流。

特别是用作高频开关时，因为开关损耗增大，发热加剧，选用时应该降低温度等使用。

3使用中的注意事项因为IGBT模块为MOSFET结构，IGBT的栅极通过一层氧化膜与发射极使成为事实电断绝。

因为此氧化膜很薄，其击穿电压一般到达20~30V。

是以因静电而导致栅极击穿是IGBT无效的常见缘故原由之一。

是以使用中要注意以下几点：在使用模块时，只管即便不要用手触摸驱动端子部门，当必必要触摸模块端子时，要先将人体或者衣服上的静电用大电阻接地举行放电后，再触摸；在用导电质料连接模块驱动端子时，在配线未接好之前请先不要接上模块；只管即便在底板良好接地的情况下操作。

IGBT的工作原理和作用以及IGBT管的检测方法IGBT的工作原理和作用IGBT就是一个开关，非通即断，如何控制他的通还是断，就是靠的是栅源极的电压，当栅源极加+12V（大于6V，一般取12V到15V）时IGBT 导通，栅源极不加电压或者是加负压时，IGBT关断，加负压就是为了可靠关断。

IGBT没有放大电压的功能，导通时可以看做导线，断开时当做开路。

IGBT有三个端子，分别是G，D，S，在G和S两端加上电压后，内部的电子发生转移（半导体材料的特点，这也是为什么用半导体材料做电力电子开关的原因），本来是正离子和负离子一一对应，半导体材料呈中性，但是加上电压后，电子在电压的作用下，累积到一边，形成了一层导电沟道，因为电子是可以导电的，变成了导体。

如果撤掉加在GS两端的电压，这层导电的沟道就消失了，就不可以导电了，变成了绝缘体。

IGBT的工作原理和作用电路分析IGBT的等效电路如图1所示。

由图1可知，若在IGBT 的栅极和发射极之间加上驱动正电压，则MOSFET导通，这样PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通；若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V，则MOSFET截止，切断PNP晶体管基极电流的供给，使得晶体管截止。

图1 IGBT的等效电路由此可知，IGBT的安全可靠与否主要由以下因素决定：--IGBT栅极与发射极之间的电压；--IGBT集电极与发射极之间的电压；--流过IGBT集电极-发射极的电流；--IGBT的结温。

如果IGBT栅极与发射极之间的电压，即驱动电压过低，则IGBT不能稳定正常地工作，如果过高超过栅极-发射极之间的耐压则IGBT可能永久性损坏；同样，如果加在IGBT集电极与发射极允许的电压超过集电极-发射极之间的耐压，流过IGBT集电极-发射极的电流超过集电极-发射极允许的最大电流，IGBT的结温超过其结温的允许值，IGBT都可能。

IGBT及IPM的⼯作原理和检测⽅法l 、判断极性⾸先将万⽤表拨在R×1K 。

挡，⽤万⽤表测量时，若某⼀极与其它两极阻值为⽆穷⼤，调换表笔后该极与其它两极的阻值仍为⽆穷⼤，则判断此极为栅极（G ）。

其余两极再⽤万⽤表测量，若测得阻值为⽆穷⼤，调换表笔后测量阻值较⼩。

在测量阻值较⼩的⼀次中，则判断红表笔接的为集电极（ C ) ：⿊表笔接的为发射极（ E ）。

2 、判断好坏将万⽤表拨在R×10KQ 档，⽤⿊表笔接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 ) ，这时⼯GBT 被触发导通，万⽤表的指针摆向阻值较⼩的⽅向，并能站们指⽰在某⼀位置。

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 是好的。

3 、注意事项任何指针式万⽤表铃可⽤于检测IGBT 。

注意判断IGBT 好坏时，⼀定要将万⽤表拨在R×IOK挡，因R×IKQ 档以下各档万⽤表内部电池电压太低，检测好坏时不能使IGBT 导通，⽽⽆法判断IGBT 的好坏。

此⽅法同样也可以⽤护检测功率场效应晶体管( P ⼀MOSFET ）的好坏。

电磁炉上的⼤功率管IGBT的检测⽅法IGBT管的好坏可⽤指针万⽤表的Rxlk挡来检测，或⽤数字万⽤表的“⼆极管”挡来测量PN结正向压降进⾏判断。

检测前先将IGBT管三只引脚短路放电，避免影响检测的准确度；然后⽤指针万⽤表的两枝表笔正反测G、e两极及G、c两极的电阻，对于正常的IGBT管（正常G、C两极与G、c两极间的正反向电阻均为⽆穷⼤；内含阻尼⼆极管的IGBT管正常时，e、C极间均有4kΩ正向电阻），上述所测值均为⽆穷⼤；最后⽤指针万⽤表的红笔接c极，⿊笔接e极，若所测值在3．5kΩl左右，则所测管为含阻尼⼆极管的IGBT管，若所测值在50kΩ左右，则所测IGBT管内不含阻尼⼆极管。

IGBT 的工作原理和工作特性IGBT的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道，给PNP晶体管提供基极电流，使IGBT导通。

反之，加反向门极电压消除沟道，流过反向基极电流，使IGBT关断。

IGBT的驱动方法和MOSFET基本相同，只需控制输入极N一沟道MOSFET，所以具有高输入阻抗特性。

当MOSFET的沟道形成后，从P+基极注入到N一层的空穴（少子），对N一层进行电导调制，减小N一层的电阻，使IGBT在高电压时，也具有低的通态电压。

IGBT的工作特性包括静态和动态两类：1 ．静态特性:IGBT的静态特性主要有伏安特性、转移特性和开关特性。

IGBT的伏安特性是指以栅源电压Ugs为参变量时，漏极电流与栅极电压之间的关系曲线。

输出漏极电流比受栅源电压Ugs的控制，Ugs越高，Id越大。

它与GTR的输出特性相似．也可分为饱和区1 、放大区2和击穿特性3部分。

在截止状态下的IGBT ，正向电压由J2结承担，反向电压由J1结承担。

如果无N+缓冲区，则正反向阻断电压可以做到同样水平，加入N+缓冲区后，反向关断电压只能达到几十伏水平，因此限制了IGBT的某些应用范围。

IGBT的转移特性是指输出漏极电流Id与栅源电压Ugs之间的关系曲线。

它与MOSFET的转移特性相同，当栅源电压小于开启电压Ugs(th) 时，IGBT处于关断状态。

在IGBT导通后的大部分漏极电流范围内，Id与Ugs呈线性关系。

最高栅源电压受最大漏极电流限制，其最佳值一般取为15V左右。

IGBT 的开关特性是指漏极电流与漏源电压之间的关系。

IGBT处于导通态时，由于它的PNP晶体管为宽基区晶体管，所以其B值极低。

尽管等效电路为达林顿结构，但流过MOSFET的电流成为IGBT总电流的主要部分。

此时，通态电压Uds(on) 可用下式表示Uds(on) ＝Uj1 ＋Udr ＋IdRoh式中Uj1 —— JI 结的正向电压，其值为0.7 ～IV ；Udr ——扩展电阻Rdr 上的压降；Roh ——沟道电阻。

IGBT怎么测量好坏l 、判断极性首先将万用表拨在R×1K 。

挡，用万用表测量时，若某一极与其它两极阻值为无穷大，调换表笔后该极与其它两极的阻值仍为无穷大，则判断此极为栅极（G ）。

其余两极再用万用表测量，若测得阻值为无穷大，调换表笔后测量阻值较小。

在测量阻值较小的一次中，则判断红表笔接的为集电极（C ) ：黑表笔接的为发射极（E ）。

2 、判断好坏将万用表拨在R×10KQ 档，用黑表笔接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 ) ，这时工GBT 被触发导通，万用表的指针摆向阻值较小的方向，并能站们指示在某一位置。

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 是好的。

3 、注意事项任何指针式万用表铃可用于检测IGBT 。

注意判断IGBT 好坏时，一定要将万用表拨在R×IOK挡，因R×IKQ 档以下各档万用表内部电池电压太低，检测好坏时不能使IGBT 导通，而无法判断IGBT 的好坏。

此方法同样也可以用护检测功率场效应晶体管( P 一MOSFET ）的好坏。

IGBT功率模块的万用表检测方法IGBT 管的好坏可用指针万用表的 Rxlk 挡来检测，或用数字万用表的“二极管”挡来测量 PN 结正向压降进行判断。

检测前先将IGBT 管三只引脚短路放电，避免影响检测的准确度；然后用指针万用表的两枝表笔正反测 G 、 e 两极及 G 、 c 两极的电阻，对于正常的 IGBT 管（正常 G 、 C 两极与 G 、 c 两极间的正反向电阻均为无穷大；内含阻尼二极管的 IGBT 管正常时， e 、 C 极间均有 4k Ω正向电阻），上述所测值均为无穷大；最后用指针万用表的红笔接 c 极，黑笔接 e 极，若所测值在 3 ． 5k Ωl 左右，则所测管为含阻尼二极管的 IGBT 管，若所测值在 50k Ω左右，则所测 IGBT 管内不含阻尼二极管。

IGBT模块工作原理及使用中的注意事项来源： | 发表于：2009年04月13日1 IGBT模块简介IGBT是Insulated Gate Bipolar Transistor(绝缘栅双极型晶体管)的缩写，IGBT是由MOSFET和双极型晶体管复合而成的一种器件，其输入极为MOSFET，输出极为PNP晶体管，它融和了这两种器件的优点，既具有MOSFET器件驱动功率小和开关速度快的优点，又具有双极型器件饱和压降低而容量大的优点，其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十kHz频率范围内，在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用，在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。

IGBT的等效电路如图1所示。

由图1可知，若在IGBT的栅极G和发射极E之间加上驱动正电压，则MOSFET导通，这样PNP晶体管的集电极C与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通；若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V，则MOS 截止，切断PNP晶体管基极电流的供给，使得晶体管截止。

IGBT与MOSFET一样也是电压控制型器件，在它的栅极G—发射极E间施加十几V的直流电压，只有在uA级的漏电流流过，基本上不消耗功率。

实物图图1 IGBT的等效电路2 IGBT模块的选择IGBT模块的电压规格与所使用装置的输入电源即试电电源电压紧密相关。

其相互关系见下表。

使用中当IGBT模块集电极电流增大时，所产生的额定损耗亦变大。

同时，开关损耗增大，使原件发热加剧，因此，选用IGBT模块时额定电流应大于负载电流。

特别是用作高频开关时，由于开关损耗增大，发热加剧，选用时应该降温等使用。

3 使用中的注意事项由于IGBT模块为MOSFET结构，IGBT的栅极通过一层氧化膜与发射极实现电隔离。

由于此氧化膜很薄，其击穿电压一般达到20～30V。

因此因静电而导致栅极击穿是IGBT失效的常见原因之一。

因此使用中要注意以下几点：1.在使用模块时，尽量不要用手触摸驱动端子部分，当必须要触摸模块端子时，要先将人体或衣服上的静电用大电阻接地进行放电后，再触摸；2.在用导电材料连接模块驱动端子时，在配线未接好之前请先不要接上模块；3.尽量在底板良好接地的情况下操作。

IGBT驱动原理目录一、简介二、工作原理三、技术现状四、测试方法五、选取方法简介：绝缘栅双极晶体管 IGBT 是第三代电力电子器件，安全工作，它集功率晶体管 GTR 和功率场效应管MOSFET 的优点于一身，具有易于驱动、峰值电流容量大、自关断、开关频率高(10-40 kHz) 的特点，是目前发展最为迅速的新一代电力电子器件。

广泛应用于小体积、高效率的变频电源、电机调速、 UPS 及逆变焊机当中。

IGBT 的驱动和保护是其应用中的关键技术。

1 IGBT 门极驱动要求1.1 栅极驱动电压因 IGBT 栅极 - 发射极阻抗大，故可使用 MOSFET 驱动技术进行驱动，但 IGBT 的输入电容较 MOSFET 大，所以 IGBT 的驱动偏压应比 MOSFET 驱动所需偏压强。

图 1 是一个典型的例子。

在+20 ℃情况下，实测 60 A ， 1200 V 以下的 IGBT 开通电压阀值为 5 ～6 V ，在实际使用时，为获得最小导通压降，应选取Ugc ≥ (1.5 ～ 3)Uge(th) ，当 Uge 增加时，导通时集射电压 Uce 将减小，开通损耗随之减小，但在负载短路过程中 Uge 增加，集电极电流 Ic 也将随之增加，使得 IGBT 能承受短路损坏的脉宽变窄，因此 Ugc 的选择不应太大，这足以使 IGBT 完全饱和，同时也限制了短路电流及其所带来的应力 ( 在具有短路工作过程的设备中，如在电机中使用 IGBT 时， +Uge 在满足要求的情况下尽量选取最小值，以提高其耐短路能力 ) 。

1.2 对电源的要求对于全桥或半桥电路来说，上下管的驱动电源要相互隔离，由于 IGBT 是电压控制器件，所需要的驱动功率很小，主要是对其内部几百至几千皮法的输入电容的充放电，要求能提供较大的瞬时电流，要使 IGBT 迅速关断，应尽量减小电源的内阻，并且为防止 IGBT 关断时产生的 du/dt 误使 IGBT 导通，应加上一个 -5 V 的关栅电压，以确保其完全可靠的关断( 过大的反向电压会造成 IGBT 栅射反向击穿，一般为 -2 ～ 10 V 之间 ) 。

IGBT驱动原理目录一、简介二、工作原理三、技术现状四、测试方法五、选取方法简介：绝缘栅双极晶体管 IGBT 是第三代电力电子器件，安全工作,它集功率晶体管 GTR 和功率场效应管MOSFET 的优点于一身，具有易于驱动、峰值电流容量大、自关断、开关频率高（10—40 kHz) 的特点，是目前发展最为迅速的新一代电力电子器件。

广泛应用于小体积、高效率的变频电源、电机调速、 UPS 及逆变焊机当中。

IGBT 的驱动和保护是其应用中的关键技术。

1 IGBT 门极驱动要求1.1 栅极驱动电压因 IGBT 栅极 - 发射极阻抗大，故可使用 MOSFET 驱动技术进行驱动，但 IGBT 的输入电容较 MOSFET 大，所以 IGBT 的驱动偏压应比 MOSFET 驱动所需偏压强。

图 1 是一个典型的例子。

在+20 ℃情况下,实测 60 A ， 1200 V 以下的 IGBT 开通电压阀值为 5 ～ 6 V ，在实际使用时，为获得最小导通压降,应选取Ugc ≥ (1.5 ～ 3）Uge(th） ,当 Uge 增加时，导通时集射电压 Uce 将减小，开通损耗随之减小,但在负载短路过程中 Uge 增加,集电极电流 Ic 也将随之增加，使得 IGBT 能承受短路损坏的脉宽变窄，因此 Ugc 的选择不应太大，这足以使 IGBT 完全饱和，同时也限制了短路电流及其所带来的应力（在具有短路工作过程的设备中，如在电机中使用 IGBT 时， +Uge 在满足要求的情况下尽量选取最小值，以提高其耐短路能力）。

1。

2 对电源的要求对于全桥或半桥电路来说,上下管的驱动电源要相互隔离，由于 IGBT 是电压控制器件，所需要的驱动功率很小,主要是对其内部几百至几千皮法的输入电容的充放电,要求能提供较大的瞬时电流,要使 IGBT 迅速关断，应尽量减小电源的内阻，并且为防止 IGBT 关断时产生的 du/dt 误使 IGBT 导通，应加上一个 -5 V 的关栅电压，以确保其完全可靠的关断（过大的反向电压会造成 IGBT 栅射反向击穿，一般为 -2 ～ 10 V 之间 ) .1。

igbt工作原理
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是一种常见的功率半导体器件，具有高电压和高电流承受能力。

它结合了MOSFET 和晶体管的特性，能够实现低功耗和高速开关。

IGBT的工作原理如下：
1. 输入信号：在工作过程中，控制电压VGE被施加在IGBT 的栅和阴极之间，控制栅电压决定了器件的导通和截止。

2. 导通状态：当VGE大于阈值电压时，栅和阴极之间形成电场，吸引N型区域中的P型掺杂区域的电子，使其注入到N 型增强型区域。

这导致N型区域中形成P-N结，形成通道，电流从N极流过。

3. 截止状态：当VGE小于阈值电压时，电场减弱甚至消失，使得P型掺杂区域的电子无法注入N型区域。

此时，P-N结处无导电通道，电流无法通过。

IGBT的导通和截止状态转换非常快速，这使得它在高频率应用中非常有用。

同时，由于N型和P型区域的结构，IGBT具有较高的开关速度和低的导通压降，使其成为低功耗应用的理想选择。

需要注意的是，IGBT在导通状态下需要持续施加正向电压以维持导通，一旦控制电压减小或断开，IGBT会立即截止。

此外，由于IGBT的特殊结构，其工作温度较高，需要进行散热措施以确保器件可靠性和寿命。

总体而言，IGBT可以在低功耗和高速开关应用中发挥重要作
用，如变频器、电机驱动器、逆变器等。

它的工作原理基于栅控制，能够有效控制电流流动，并结合了MOSFET和晶体管的优点，具有广泛的应用前景。

IGBT驱动原理目录一、简介二、工作原理三、技术现状四、测试方法五、选取方法简介：绝缘栅双极晶体管 IGBT 是第三代电力电子器件，安全工作，它集功率晶体管 GTR 和功率场效应管MOSFET 的优点于一身，具有易于驱动、峰值电流容量大、自关断、开关频率高(10-40 kHz) 的特点，是目前发展最为迅速的新一代电力电子器件。

广泛应用于小体积、高效率的变频电源、电机调速、 UPS 及逆变焊机当中。

IGBT 的驱动和保护是其应用中的关键技术。

1 IGBT 门极驱动要求1.1 栅极驱动电压因 IGBT 栅极 - 发射极阻抗大，故可使用 MOSFET 驱动技术进行驱动，但 IGBT 的输入电容较 MOSFET 大，所以 IGBT 的驱动偏压应比 MOSFET 驱动所需偏压强。

图 1 是一个典型的例子。

在+20 ℃情况下，实测 60 A ， 1200 V 以下的 IGBT 开通电压阀值为 5 ～6 V ，在实际使用时，为获得最小导通压降，应选取Ugc ≥ (1.5 ～ 3)Uge(th) ，当 Uge 增加时，导通时集射电压 Uce 将减小，开通损耗随之减小，但在负载短路过程中 Uge 增加，集电极电流 Ic 也将随之增加，使得 IGBT 能承受短路损坏的脉宽变窄，因此 Ugc 的选择不应太大，这足以使 IGBT 完全饱和，同时也限制了短路电流及其所带来的应力 ( 在具有短路工作过程的设备中，如在电机中使用 IGBT 时， +Uge 在满足要求的情况下尽量选取最小值，以提高其耐短路能力 ) 。

1.2 对电源的要求对于全桥或半桥电路来说，上下管的驱动电源要相互隔离，由于 IGBT 是电压控制器件，所需要的驱动功率很小，主要是对其内部几百至几千皮法的输入电容的充放电，要求能提供较大的瞬时电流，要使 IGBT 迅速关断，应尽量减小电源的内阻，并且为防止 IGBT 关断时产生的 du/dt 误使 IGBT 导通，应加上一个 -5 V 的关栅电压，以确保其完全可靠的关断( 过大的反向电压会造成 IGBT 栅射反向击穿，一般为 -2 ～ 10 V 之间 ) 。

IGBT的检测方法IGBT有三个电极,分别称为栅极G（也叫控制极或门极）、集电极C（亦称漏极）及发射极E(也称源极)一、用指针式万用表对场效应管进行判别（1）用测电阻法判别结型场效应管的电极根据场效应管的PN结正、反向电阻值不一样的现象，可以判别出结型场效应管的三个电极。

具体方法：将万用表拨在R×1k档上，任选两个电极，分别测出其正、反向电阻值。

当某两个电极的正、反向电阻值相等，且为几千欧姆时，则该两个电极分别是漏极D和源极S。

因为对结型场效应管而言,漏极和源极可互换，剩下的电极肯定是栅极G。

也可以将万用表的黑表笔（红表笔也行）任意接触一个电极,另一只表笔依次去接触其余的两个电极,测其电阻值。

当出现两次测得的电阻值近似相等时，则黑表笔所接触的电极为栅极,其余两电极分别为漏极和源极。

若两次测出的电阻值均很大,说明是PN结的反向,即都是反向电阻,可以判定是N沟道场效应管，且黑表笔接的是栅极；若两次测出的电阻值均很小，说明是正向PN结，即是正向电阻,判定为P沟道场效应管，黑表笔接的也是栅极.若不出现上述情况，可以调换黑、红表笔按上述方法进行测试，直到判别出栅极为止。

（2）用测电阻法判别场效应管的好坏测电阻法是用万用表测量场效应管的源极与漏极、栅极与源极、栅极与漏极、栅极G1与栅极G2之间的电阻值同场效应管手册标明的电阻值是否相符去判别管的好坏。

具体方法:首先将万用表置于R×10或R×100档，测量源极S与漏极D之间的电阻，通常在几十欧到几千欧范围（在手册中可知，各种不同型号的管，其电阻值是各不相同的),如果测得阻值大于正常值，可能是由于内部接触不良；如果测得阻值是无穷大，可能是内部断极。

然后把万用表置于R×10k档,再测栅极G1与G2之间、栅极与源极、栅极与漏极之间的电阻值，当测得其各项电阻值均为无穷大，则说明管是正常的;若测得上述各阻值太小或为通路，则说明管是坏的.要注意,若两个栅极在管内断极，可用元件代换法进行检测。

IGBT驱动原理目录一、简介二、工作原理三、技术现状四、测试方法五、选取方法简介：绝缘栅双极晶体管IGBT 是第三代电力电子器件，安全工作，它集功率晶体管GTR 和功率场效应管MOSFET 的优点于一身，具有易于驱动、峰值电流容量大、自关断、开关频率高(10-40 kHz) 的特点，是目前发展最为迅速的新一代电力电子器件。

广泛应用于小体积、高效率的变频电源、电机调速、UPS 及逆变焊机当中。

IGBT 的驱动和保护是其应用中的关键技术。

1 IGBT 门极驱动要求1.1 栅极驱动电压因IGBT 栅极- 发射极阻抗大，故可使用MOSFET 驱动技术进行驱动，但IGBT 的输入电容较MOSFET 大，所以IGBT 的驱动偏压应比MOSFET 驱动所需偏压强。

图1 是一个典型的例子。

在+20 ℃情况下，实测60 A ，1200 V 以下的IGBT 开通电压阀值为5 ～6 V ，在实际使用时，为获得最小导通压降，应选取Ugc ≥ (1.5 ～3)Uge(th) ，当Uge 增加时，导通时集射电压Uce 将减小，开通损耗随之减小，但在负载短路过程中Uge 增加，集电极电流Ic 也将随之增加，使得IGBT 能承受短路损坏的脉宽变窄，因此Ugc 的选择不应太大，这足以使IGBT 完全饱和，同时也限制了短路电流及其所带来的应力( 在具有短路工作过程的设备中，如在电机中使用IGBT 时，+Uge 在满足要求的情况下尽量选取最小值，以提高其耐短路能力) 。

1.2 对电源的要求对于全桥或半桥电路来说，上下管的驱动电源要相互隔离，由于IGBT 是电压控制器件，所需要的驱动功率很小，主要是对其内部几百至几千皮法的输入电容的充放电，要求能提供较大的瞬时电流，要使IGBT 迅速关断，应尽量减小电源的内阻，并且为防止IGBT 关断时产生的du/dt 误使IGBT 导通，应加上一个-5 V 的关栅电压，以确保其完全可靠的关断( 过大的反向电压会造成IGBT 栅射反向击穿，一般为-2 ～10 V 之间) 。

IGBT的检测方法IGBT（Insulated-Gate Bipolar Transistor）是一种集大功率Bipolar Transistor和MOSFET优点于一身的器件，具有高开关速度、低功耗和高电压能力等特点，广泛应用于电力电子设备中。

IGBT的检测方法主要包括静态电特性测试、动态电特性测试和可靠性测试等。

1.静态电特性测试：-静态电流放大因子（HFE）测试：通过对基极电流和集电极电流之间的关系进行测试，可以评估IGBT的放大性能。

-开关特性测试：测试IGBT的开启电压和关闭电压，以及开启和关闭过程中的电流波形，以评估其开关速度和效率。

-静态电阻测试：通过测量IGBT的导通电阻和截止电阻，可以评估其导通和截止状态下的能量损耗和热特性。

2.动态电特性测试：-开关速度测试：通过测量IGBT的开启时间和关闭时间，以及电流和电压之间的响应时间，评估其动态响应和开关速度。

-反馈电容测试：IGBT内部的反馈电容对开关速度和功耗有重要影响，通过测试反馈电容的大小和频率特性，可以评估IGBT的性能。

-热响应测试：IGBT工作时会有一定的热功耗，通过测试其温度响应和热传导性能，可以评估其传热和温度稳定性。

3.可靠性测试：-温度稳定性测试：测试IGBT在不同温度下的静态和动态特性，评估其在不同工作温度下的性能和可靠性。

-电压应力测试：通过施加不同电压和电流的应力，测试IGBT在额定工作条件下的可靠性和耐压能力。

-寿命测试：通过长时间连续工作或循环工作，评估IGBT的寿命和可靠性。

-环境适应性测试：测试IGBT在不同工作环境、湿度和振动条件下的性能和可靠性，以评估其适应各种工作环境的能力。

以上是IGBT的检测方法的基本介绍，具体的测试方法和设备会根据不同的应用、需求和标准有所差异。

IGBT的测试对于确保其正常工作、提高产品质量和可靠性非常重要，因此在生产过程中需要进行严格的测试和筛选。

IGBT的检测方法IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）是一种半导体功率开关器件，广泛应用于电力电子设备中的逆变器、变频器、交流调速器等领域。

为确保IGBT的正常运行，需要进行定期的检测和维护。

下面将介绍IGBT的检测方法。

1.IGBT的外观检测外观检测是最简单的IGBT检测方法之一、操作人员应检查IGBT外壳是否有破损、变形、漏油等情况。

同时还要检查IGBT引脚是否完好、连接是否松动。

若发现任何异常，应及时进行修复或更换。

2.IGBT的导通和绝缘检测IGBT在正常工作时应处于导通状态，即正向极化。

可以使用数字万用表或特殊的IGBT检测仪进行导通测试。

通过记录测试值，可以得知IGBT是否导通正常。

此外，还可以使用绝缘电阻测试仪测量IGBT的绝缘电阻，确保其与外壳之间的绝缘性能良好。

3.IGBT的耐压测试耐压测试是测试IGBT的绝缘性能的一种方法。

通过对IGBT的引脚与壳体之间施加高电压，检测其是否能够承受所需的工作电压。

耐压测试也可以用来检测IGBT之间的电气隔离性能。

4.IGBT的正向和反向电流测试正向电流测试可以用来验证IGBT的导通性能。

通过施加正向电流，检测IGBT的导通特性是否符合要求。

反向电流测试可以用来检测IGBT的阻断能力。

通过施加反向电流，检测IGBT是否能够正常阻断电流。

5.IGBT的温度测试6.IGBT的电路参数测试7.IGBT的堆叠测试堆叠测试是针对IGBT模块的一种检测方法。

可以通过串联多个IGBT 模块，来测试其整体的性能。

堆叠测试可以验证IGBT模块的通流能力、散热性能等。

总结起来，IGBT的检测方法包括外观检测、导通和绝缘检测、耐压测试、正向和反向电流测试、温度测试、电路参数测试和堆叠测试。

通过这些检测方法，可以确保IGBT的正常工作和长期稳定性能。