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IGBT的作用

IGBT是一種功率晶體管，運用此種晶體設計的UPS，早已成為電源的核心器件，可有效提升產品效能，具有易于驅動，控制簡單，開關頻率高，電源品質好、效率高、噪音低、體積小與產品壽命長等多種優點。同時又具備導通電壓低，通態電流大，損耗小等技術優勢。

IGBT主要用于軌道交通、航空航天、新能源、智能電網、智能家電高壓變頻器等領域。用于變頻器逆變和其他逆變電路時將直流電壓逆變成頻率可調的交流電。它有陰極，陽極，和控制極。關斷的時候其阻抗是非常大的基本是斷路，接通的時候存在很小的電阻，通過接通或斷開控制極來控制陰極和陽極之間的接通和關斷。

IGBT選型四個基本要求

1、安全工作區

在安全上面，主要指的就是電的特性，除了常規的變壓電流以外，還有RBSOA(反向偏置安全工作區)和短路時候的保護。這個是開通和關斷時候的波形，這個是相關的開通和關斷時候的定義。我們做設計時結溫的要求，比如長期工作必須保證溫度在安全結溫之內，做到這個保證的前提是需要把這個模塊相關的應用參數提供出來。這樣結合這個參數以后，結合選擇的IGBT的芯片，還有封裝和電流，來計算產品的功耗和結溫，是否滿足安全結溫的需求。

2、熱限制

熱限制就是我們脈沖功率，時間比較短，它可能不是一個長期的工作點，可能突然增加，這個時候就涉及到另外一個指標，動態熱阻，我們叫做熱阻抗。這個波動量會直接影響到IGBT的可靠性，就是壽命問題。你可以看到50赫茲波動量非常小，這個壽命才長。

3、封裝要求

封裝要求主要體現在外部封裝材料上面，在結構上面，其實也會和封裝相關，因為設計的時候會布局和結構的問題，不同的設計它的差異性很大。

4、可靠性要求

可靠性問題，剛才說到結溫波動，其中最擔心就是結溫波動以后，會影響到這個綁定線和硅片之間的焊接，時間久了，這兩種材料本身之間的熱抗系數都有差異，所以在結溫波動情況下，長時間下來，如果工藝不好的話，就會出現裂痕甚至斷裂，這樣就會影響保護壓降，進一步導致ICBT失效。第二個就是熱循環，主要體現在硅片和DCB這個材料之間，他們之間的差異性。如果失效了以后，就分層了，材料與材料之間特性不一樣，就變成這樣情況的東西，這個失效很明顯。

IGBT如何選型

1、IGBT額定電壓的選擇

三相380V輸入電壓經過整流和濾波后，直流母線電壓的最大值:在開關工作的條件下，IGBT的額定電壓一般要求高于直流母線電壓的兩倍，根據 IGBT規格的電壓等級，選擇1200V電壓等級的IGBT。

2、IGBT額定電流的選擇

以30kW變頻器為例，負載電流約為79A，由于負載電氣啟動或加速時，電流過載，一般要求1分鐘的時間內，承受1.5倍的過流，擇最大負載電流約為119A，建議選擇150A電流等級的IGBT。

3、IGBT開關參數的選擇

變頻器的開關頻率一般小于10kHZ，而在實際工作的過程中，IGBT的通態損耗所占比重比較大，建議選擇低通態型IGBT。

影響IGBT可靠性因素

1)柵電壓

IGBT工作時，必須有正向柵電壓，常用的柵驅動電壓值為15~187，用到20V，而棚電壓與柵極電阻Rg有很大關系，在設計IGBT驅動電路時，參考IGBTDatasheet中的額定Rg值，設計合適驅動參數，保證合理正向柵電壓。因為IGBT的工作狀態與正向棚電壓有很大關系，正向柵電壓越高，開通損耗越小，正向壓降也越小。

2)Miller效應

為了降低Miller效應的影響，在IGBT柵驅動電路中采用改進措施:(1)開通和關斷采用不同柵電阻 Rg，ON和Rg，off，確保IGBT的有效開通和關斷;(2)柵源間加電容c，對Miller效應產生的電壓進行能量泄放;(3)關斷時加負柵壓。在實際設計中，采用三者合理組合，對改進Mille r效應的效果更佳。

IGBT使用注意事項

(1)操作過程中要佩戴防靜電手環;

(2)盡量不要用手觸摸驅動端子部分，當必須要觸摸模塊端子時，要先將人體或衣服上的靜電用大電阻接地進行放電后，再觸摸;

(3)IGBT模塊驅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;

(4)在焊接作業時，設備容易引起靜電壓的產生，為了防止靜電的產生，請先將設備處于良好的接地狀態下。

IGBT如何保管

1、一般保存IGBT模塊的場所，應保持常溫常濕狀態，不應偏離太大。常溫的規定為5℃~35℃，常濕的規定為45%~75%。在冬天特別干燥的地區，需要加濕機加濕。

2、盡量遠離有腐蝕性氣體或灰塵較多的場合。

3、在溫度發生急劇變化的場所IGBT模塊表面可能有結露水的現象，因此IGBT模塊應放在溫度變化較小的地方。

4、IGBT模塊在未投入生產時不要裸露放置，防止端子氧化情況的發生。