Kaip prižiūrėti izoliuotų vartų dvipolius tranzistorius (IGBT)

Izoliuotų vartų dvipoliai tranzistoriai (IGBT) yra sudėtiniai galios puslaidininkiniai įtaisai, skirti aukštos įtampos, didelės srovės ir aukšto{0}}dažnio perjungimui. Jie plačiai naudojami tokiose sistemose kaip naujos energijos transporto priemonės, inverteriai ir fotovoltiniai keitikliai.

 

Dažnos IGBT gedimų priežastys
Remiantis autoritetingais šaltiniais, IGBT gedimus daugiausia lemia šie veiksniai:

Elektros įtampa (apie 48%): viršįtampis, viršsrovė, nenormalus vartų važiavimas.
Šiluminis įtempis (apie 32%): prastas šilumos išsklaijimas, dėl kurio sankryžos temperatūra viršija ribas.
Elektrostatinė iškrova (ESD): vartų oksido sluoksnis yra itin plonas (0,1–0,2 μm), lengvai pažeidžiamas statinės elektros.
Mechaninis įtempimas: prastas suvirinimas arba vibracija, dėl kurios lūžta kaištis arba prastas kontaktas.

 

Pagrindinės IGBT priežiūros priemonės
ESD apsauga
Prieš naudodami: dėvėkite antistatinį riešo dirželį ir įsitikinkite, kad darbastalis yra įžemintas.
Laikymas ir transportavimas: trumpai sujunkite{0}}tris IGBT elektrodus ir įdėkite jį į ekranuotą metalinę dėžutę.
Litavimo metu: įsitikinkite, kad lituoklis yra gerai{0}}įžemintas ir, jei reikia, litavimo metu išjunkite maitinimą; venkite tiesiogiai liesti vairuotojo terminalus.

 

Vairuotojo grandinės priežiūra
Lygiagretus rezistorius tarp vartų ir emiterio: paprastai 10 kΩ–100 kΩ rezistorius, kad būtų išvengta netyčinio įsijungimo, kai vartai yra atidaryti.

Pavaros signalams perduoti naudokite vytos poros laidus, kad sumažintumėte parazitinį induktyvumą ir virpesius.

Serijinis užtvaros rezistorius (pvz., 10–47Ω), skirtas slopinti aukšto -dažnio virpesius.
Įsitikinkite, kad pavaros įtampa yra ±20 V, kad neviršytumėte vardinės vardinės įtampos.

 

Apsauga nuo viršįtampio ir viršsrovių
Pridėkite buferinių grandinių (pvz., RCD slopinimo grandinių), kad sumažintumėte įtampos šuolius išjungiant{0}}.
Nustatyti viršsrovių aptikimą: galima pasiekti stebint VCE(sat) arba naudojant srovės transformatorių.
Protingas sumažinimo dizainas: rinkitės įrenginius su pakankama įtampos / srovės atsarga.

 

Šilumos valdymas
Užtikrinkite gerą aušintuvo šiluminį kontaktą: naudokite terminį tepalą, o montavimo sukimo momentas atitinka specifikacijas.
Įdiekite temperatūros reles arba termistorius, kad stebėtumėte sankryžos temperatūrą realiu laiku, automatiškai išjungdami pagrindinę grandinę, jei įvyktų perkaitimas.
Reguliariai valykite radiatoriaus dulkes, kad užtikrintumėte gerą vėdinimą.

 

Reguliarus patikrinimas ir testavimas
Statinis bandymas: išmatuokite C-E ir G-E su multimetru išjungę maitinimą, kad patikrintumėte, ar nėra trumpųjų arba atvirų grandinių.
Dinaminis bandymas: stebėkite vartų pavaros bangos formą osciloskopu, kai jis įjungtas, patvirtindami, kad nėra svyravimų ir normalus kilimo / kritimo laikas.
Infraraudonųjų spindulių temperatūros matavimas: patikrinkite, ar IGBT paviršiaus temperatūra yra nenormali.