當(dāng)今,小氬弧焊機(jī)實(shí)際上沒有技術(shù),但有些朋友仍在找,我本想用“研討”這詞,太嚴(yán)肅了,改為“亂彈”,目的想話躍論壇, 能夠讓焊機(jī)愛好者,維修人士有一個(gè)免費(fèi)的,認(rèn)真,務(wù)實(shí)的技術(shù)學(xué)習(xí),交流的帖子.凡是想學(xué),想修的網(wǎng)友我將盡力回帖,共同促進(jìn)逆變爐焊機(jī)的普及.
言歸話題,實(shí)用、可靠、低成本的逆變TIG-160氬焊機(jī)應(yīng)如何做呢?將我的心得列了9個(gè)問題,今天先列3個(gè),供大家參考:
1, 外型尺寸:選185*285*385mm.調(diào)正或改動(dòng)有空間.過小,總機(jī)成本反而增大.
2, 逆變主電路;輸出電流小于70A選單端開關(guān)電路略好,但實(shí)用性差.輸出電流大于80A選全橋電路絕對(duì)優(yōu)越.
3, 整流濾波:單相220V電整流后紋波系數(shù)0.45,必需濾波.電容用多大?計(jì)算麻煩.列一個(gè)估算辦法供參考:每輸出1W;單端電路取1微法,全波取0.5微法.
實(shí)用、可靠、低成本的逆變TIG-160氬焊機(jī)亂彈
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@hhsjz
好,很實(shí)用.1160899606.pdf文件怎么打不開?
我想你說的就是RL小機(jī)器.從電路上仿制,能做的人很多.但大批量生產(chǎn)必須解決的三個(gè)問題.
1.關(guān)鍵材料的一致性.既材料的采購渠道和檢驗(yàn)方法.
2.關(guān)鍵部件的一致性.既部件的裝配調(diào)試工藝
3.整機(jī)的一致性.整機(jī)的裝配調(diào)試工藝.
另外原設(shè)計(jì)的PCB調(diào)試點(diǎn)設(shè)置,高壓引弧PCB,脈沖變壓器,主變的采用,PCB的可換性等都有可改進(jìn)的地方.說起來東西不多,但要把每個(gè)細(xì)節(jié)做好,也不容易.一點(diǎn)體會(huì),供參考.
1.關(guān)鍵材料的一致性.既材料的采購渠道和檢驗(yàn)方法.
2.關(guān)鍵部件的一致性.既部件的裝配調(diào)試工藝
3.整機(jī)的一致性.整機(jī)的裝配調(diào)試工藝.
另外原設(shè)計(jì)的PCB調(diào)試點(diǎn)設(shè)置,高壓引弧PCB,脈沖變壓器,主變的采用,PCB的可換性等都有可改進(jìn)的地方.說起來東西不多,但要把每個(gè)細(xì)節(jié)做好,也不容易.一點(diǎn)體會(huì),供參考.
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@挹江
我想你說的就是RL小機(jī)器.從電路上仿制,能做的人很多.但大批量生產(chǎn)必須解決的三個(gè)問題.1.關(guān)鍵材料的一致性.既材料的采購渠道和檢驗(yàn)方法.2.關(guān)鍵部件的一致性.既部件的裝配調(diào)試工藝3.整機(jī)的一致性.整機(jī)的裝配調(diào)試工藝.另外原設(shè)計(jì)的PCB調(diào)試點(diǎn)設(shè)置,高壓引弧PCB,脈沖變壓器,主變的采用,PCB的可換性等都有可改進(jìn)的地方.說起來東西不多,但要把每個(gè)細(xì)節(jié)做好,也不容易.一點(diǎn)體會(huì),供參考.
謝謝板主!幾年前決策小焊機(jī)制作時(shí)深刻研討過RL電路,線路是典型可靠.若全仿,我擔(dān)心加入RL的影子部隊(duì)!所以我要設(shè)計(jì)新結(jié)構(gòu)及變壓器、易于裝修的PCB板等,很有挑戰(zhàn)性.
例如;我們制作電抗器用E65B鐵氧體,氣隙2MM,用鋁扁線3*8繞9T,我同RL的二個(gè)環(huán)鐵粉芯對(duì)比,效果相似,成本10元夠了.初期試制,我用霍耳UGN3503插入氣隙驗(yàn)了飽和數(shù)據(jù),批量生產(chǎn)的自制器件一定要心中有數(shù).
例如;我們制作電抗器用E65B鐵氧體,氣隙2MM,用鋁扁線3*8繞9T,我同RL的二個(gè)環(huán)鐵粉芯對(duì)比,效果相似,成本10元夠了.初期試制,我用霍耳UGN3503插入氣隙驗(yàn)了飽和數(shù)據(jù),批量生產(chǎn)的自制器件一定要心中有數(shù).
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@lyjy
5,高頻引弧:單用的氬焊機(jī)高頻引弧及引弧斷開,最簡單可靠.放電氣隙約1.2mm為好
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/46/1161236937.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
怎樣看MOS管驅(qū)動(dòng)波形?上面的圖是驅(qū)動(dòng)前沿放大的分析圖,很直觀可以看出t1-t2-t3是開關(guān)前沿功耗最嚴(yán)重時(shí)刻.
對(duì)2sk系列,t1--t3驅(qū)動(dòng)時(shí)間應(yīng)≤0.15μs.過長,損耗大易燒管.
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@lyjy
[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/46/1161236937.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">怎樣看MOS管驅(qū)動(dòng)波形?上面的圖是驅(qū)動(dòng)前沿放大的分析圖,很直觀可以看出t1-t2-t3是開關(guān)前沿功耗最嚴(yán)重時(shí)刻.對(duì)2sk系列,t1--t3驅(qū)動(dòng)時(shí)間應(yīng)≤0.15μs.過長,損耗大易燒管.
1161318565.rar
驅(qū)動(dòng)IGBT的宣講資料,實(shí)際是本版網(wǎng)友已上傳過的資料,內(nèi)容非常豐富.我看過多次了,好資料大家多分享.
驅(qū)動(dòng)IGBT的宣講資料,實(shí)際是本版網(wǎng)友已上傳過的資料,內(nèi)容非常豐富.我看過多次了,好資料大家多分享.
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@lyjy
其實(shí),只要搞透一個(gè)焊機(jī)電路原理,所有逆變焊機(jī)都大同小異,維修就得心應(yīng)手了.我想把有關(guān)逆變焊機(jī)的關(guān)鍵資料及技術(shù)搜集總結(jié)出來.逐步在華北地區(qū)形成一個(gè)互助會(huì).在目前技術(shù)保守的現(xiàn)狀下,讓搞維修的朋友有一點(diǎn)點(diǎn)依托.
我要擁護(hù)你做維修朋友的盟主.所有的問題都讓你說透了,但是資料我還是打不開呀,您要不忙就勞駕發(fā)到我油箱里吧 zhuzi781029@126.com
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@lyjy
5,高頻引弧:單用的氬焊機(jī)高頻引弧及引弧斷開,最簡單可靠.放電氣隙約1.2mm為好
高頻引弧是氬弧焊機(jī)特殊性電路,資料極少.一般實(shí)用的要求笫一次引弧,冷鎢極對(duì)工件5-8mm可靠引弧.RL機(jī)為了主開關(guān)電路MOS管占空比用足,空載電壓設(shè)計(jì)成40V,這樣對(duì)手工焊很有利,但氬弧焊40V起弧很差,所以RL機(jī)另有一套自舉升壓電路出90V來引弧,這樣就需特制的升壓開關(guān)變壓器,成本也升高了.實(shí)踐證明,空載在52V,配合有能量的高頻電壓,5-8mm引弧很好!簡單地實(shí)現(xiàn)了高頻引弧組件.由于空載電壓高,為了使拉弧時(shí)功率不至過大,所以將工作死區(qū)變大一些,只要將SG3525的振蕩電路的Rd接200歐就可.火花放電的高壓源;笫一代,用工頻高壓變壓器.笫二代,用可控硅作間歇振蕩源,目前在變壓器式等離子切割機(jī)中還用.笫三代,目前大多機(jī)都從逆變主變上取了.這個(gè)上傳的壓縮文件是一個(gè)高頻引弧實(shí)物照片,因帖照片網(wǎng)頁受損而慢.感興趣朋友可選擇性下載看吧!簡單也可靠.但由于太簡單了,使控制無法變化,所以大焊機(jī)不宜采用.
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@兵臨城下
我頂!建立一個(gè)維修技術(shù)群吧!
怎樣在華北地區(qū)性的形成一個(gè)務(wù)實(shí)的交流群?希望有志朋友獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策!
我先說幾點(diǎn):1,維修圖紙奇缺,修理費(fèi)工費(fèi)時(shí)!但每位朋友都有幾份"手抄本"圖紙,如果整理出來,那么每人就有幾十份圖了呵!2,單體買維修配件沒有優(yōu)勢?易買到假貨!3,接觸面窄,信息量小,業(yè)務(wù)能力提高慢.4,區(qū)域不易過大,山東,天津,河北,河南己超過歐洲了.
維修朋友多發(fā)表看法啊,以便深入實(shí)際商議!
我先說幾點(diǎn):1,維修圖紙奇缺,修理費(fèi)工費(fèi)時(shí)!但每位朋友都有幾份"手抄本"圖紙,如果整理出來,那么每人就有幾十份圖了呵!2,單體買維修配件沒有優(yōu)勢?易買到假貨!3,接觸面窄,信息量小,業(yè)務(wù)能力提高慢.4,區(qū)域不易過大,山東,天津,河北,河南己超過歐洲了.
維修朋友多發(fā)表看法啊,以便深入實(shí)際商議!
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@lyjy
怎樣在華北地區(qū)性的形成一個(gè)務(wù)實(shí)的交流群?希望有志朋友獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策!我先說幾點(diǎn):1,維修圖紙奇缺,修理費(fèi)工費(fèi)時(shí)!但每位朋友都有幾份"手抄本"圖紙,如果整理出來,那么每人就有幾十份圖了呵!2,單體買維修配件沒有優(yōu)勢?易買到假貨!3,接觸面窄,信息量小,業(yè)務(wù)能力提高慢.4,區(qū)域不易過大,山東,天津,河北,河南己超過歐洲了.維修朋友多發(fā)表看法啊,以便深入實(shí)際商議!
應(yīng)建一個(gè)維修技術(shù)群 ,我大力支持.
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@lyjy
[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/46/1161236937.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">怎樣看MOS管驅(qū)動(dòng)波形?上面的圖是驅(qū)動(dòng)前沿放大的分析圖,很直觀可以看出t1-t2-t3是開關(guān)前沿功耗最嚴(yán)重時(shí)刻.對(duì)2sk系列,t1--t3驅(qū)動(dòng)時(shí)間應(yīng)≤0.15μs.過長,損耗大易燒管.
絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)的保護(hù)
西安電子工程研究所 陳義懷 胡衛(wèi)華 王 彥
摘要:通過對(duì)IGBT損壞機(jī)理的分析,根據(jù)其損壞的原因,采取相應(yīng)措施對(duì)其進(jìn)行保護(hù),以保證其安全可靠工作.
關(guān)鍵詞:IGBT;MOSFET;驅(qū)動(dòng);過壓;浪涌;緩沖;過流;過熱;保護(hù)
引言
絕緣柵雙極型晶體管IGBT是由MOSFET和雙極型晶體管復(fù)合而成的一種器件,其輸入極為MOSFET,輸出極為PNP晶體管,因此,可以把其看作是MOS輸入的達(dá)林頓管.它融和了這兩種器件的優(yōu)點(diǎn),既具有MOSFET器件驅(qū)動(dòng)簡單和快速的優(yōu)點(diǎn),又具有雙極型器件容量大的優(yōu)點(diǎn),因而,在現(xiàn)代電力電子技術(shù)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用.
在中大功率的開關(guān)電源裝置中,IGBT由于其控制驅(qū)動(dòng)電路簡單、工作頻率較高、容量較大的特點(diǎn),已逐步取代晶閘管或GTO.但是在開關(guān)電源裝置中,由于它工作在高頻與高電壓、大電流的條件下,使得它容易損壞,另外,電源作為系統(tǒng)的前級(jí),由于受電網(wǎng)波動(dòng)、雷擊等原因的影響使得它所承受的應(yīng)力更大,故IGBT的可靠性直接關(guān)系到電源的可靠性.因而,在選擇IGBT時(shí)除了要作降額考慮外,對(duì)IGBT的保護(hù)設(shè)計(jì)也是電源設(shè)計(jì)時(shí)需要重點(diǎn)考慮的一個(gè)環(huán)節(jié).
1 IGBT的工作原理
IGBT的等效電路如圖1所示.由圖1可知,若在IGBT的柵極和發(fā)射極之間加上驅(qū)動(dòng)正電壓,則MOSFET導(dǎo)通,這樣PNP晶體管的集電極與基極之間成低阻狀態(tài)而使得晶體管導(dǎo)通;若IGBT的柵極和發(fā)射極之間電壓為0V,則MOSFET截止,切斷PNP晶體管基極電流的供給,使得晶體管截止.
由此可知,IGBT的安全可靠與否主要由以下因素決定:
——IGBT柵極與發(fā)射極之間的電壓;
——IGBT集電極與發(fā)射極之間的電壓;
——流過IGBT集電極-發(fā)射極的電流;
——IGBT的結(jié)溫.
如果IGBT柵極與發(fā)射極之間的電壓,即驅(qū)動(dòng)電壓過低,則IGBT不能穩(wěn)定正常地工作,如果過高超過柵極-發(fā)射極之間的耐壓則IGBT可能永久性損壞;同樣,如果加在IGBT集電極與發(fā)射極允許的電壓超過集電極-發(fā)射極之間的耐壓,流過IGBT集電極-發(fā)射極的電流超過集電極-發(fā)射極允許的最大電流,IGBT的結(jié)溫超過其結(jié)溫的允許值,IGBT都可能會(huì)永久性損壞.
2 保護(hù)措施
在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)針對(duì)影響IGBT可靠性的因素,有的放矢地采取相應(yīng)的保護(hù)措施.
2．1 IGBT柵極的保護(hù)
IGBT的柵極-發(fā)射極驅(qū)動(dòng)電壓VGE的保證值為±20V,如果在它的柵極與發(fā)射極之間加上超出保證值的電壓,則可能會(huì)損壞IGBT,因此,在IGBT的驅(qū)動(dòng)電路中應(yīng)當(dāng)設(shè)置柵壓限幅電路.另外,若IGBT的柵極與發(fā)射極間開路,而在其集電極與發(fā)射極之間加上電壓,則隨著集電極電位的變化,由于柵極與集電極和發(fā)射極之間寄生電容的存在,使得柵極電位升高,集電極-發(fā)射極有電流流過.這時(shí)若集電極和發(fā)射極間處于高壓狀態(tài)時(shí),可能會(huì)使IGBT發(fā)熱甚至損壞.如果設(shè)備在運(yùn)輸或振動(dòng)過程中使得柵極回路斷開,在不被察覺的情況下給主電路加上電壓,則IGBT就可能會(huì)損壞.為防止此類情況發(fā)生,應(yīng)在IGBT的柵極與發(fā)射極間并接一只幾十kΩ的電阻,此電阻應(yīng)盡量靠近柵極與發(fā)射極.如圖2所示.
由于IGBT是功率MOSFET和PNP雙極晶體管的復(fù)合體,特別是其柵極為MOS結(jié)構(gòu),因此除了上述應(yīng)有的保護(hù)之外,就像其他MOS結(jié)構(gòu)器件一樣,IGBT對(duì)于靜電壓也是十分敏感的,故而對(duì)IGBT進(jìn)行裝配焊接作業(yè)時(shí)也必須注意以下事項(xiàng):
——在需要用手接觸IGBT前,應(yīng)先將人體上的靜電放電后再進(jìn)行操作,并盡量不要接觸模塊的驅(qū)動(dòng)端子部分,必須接觸時(shí)要保證此時(shí)人體上所帶的靜電已全部放掉;
——在焊接作業(yè)時(shí),為了防止靜電可能損壞IGBT,焊機(jī)一定要可靠地接地.
2．2 集電極與發(fā)射極間的過壓保護(hù)
過電壓的產(chǎn)生主要有兩種情況,一種是施加到IGBT集電極-發(fā)射極間的直流電壓過高,另一種為集電極-發(fā)射極上的浪涌電壓過高.
2.2.1 直流過電壓
直流過壓產(chǎn)生的原因是由于輸入交流電源或IGBT的前一級(jí)輸入發(fā)生異常所致.解決的辦法是在選取IGBT時(shí),進(jìn)行降額設(shè)計(jì);另外,可在檢測出這一過壓時(shí)分?jǐn)郔GBT的輸入,保證IGBT的安全.
2.2.2 浪涌電壓的保護(hù)
因?yàn)殡娐分蟹植茧姼械拇嬖?加之IGBT的開關(guān)速度較高,當(dāng)IGBT關(guān)斷時(shí)及與之并接的反向恢復(fù)二極管逆向恢復(fù)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生很大的浪涌電壓Ldi/dt,威脅IGBT的安全.
通常IGBT的浪涌電壓波形如圖3所示.
圖中:vCE為IGBT?電極-發(fā)射極間的電壓波形;
ic為IGBT的集電極電流;
Ud為輸入IGBT的直流電壓;
VCESP=Ud+Ldic/dt,為浪涌電壓峰值.
如果VCESP超出IGBT的集電極-發(fā)射極間耐壓值VCES,就可能損壞IGBT.解決的辦法主要有:
——在選取IGBT時(shí)考慮設(shè)計(jì)裕量;
——在電路設(shè)計(jì)時(shí)調(diào)整IGBT驅(qū)動(dòng)電路的Rg,使di/dt盡可能小;
——盡量將電解電容靠近IGBT安裝,以減小分布電感;
——根據(jù)情況加裝緩沖保護(hù)電路,旁路高頻浪涌電壓.
由于緩沖保護(hù)電路對(duì)IGBT的安全工作起著很重要的作用,在此將緩沖保護(hù)電路的類型和特點(diǎn)作一介紹.
—C緩沖電路如圖4(a)所示,采用薄膜電容,靠近IGBT安裝,其特點(diǎn)是電路簡單,其缺點(diǎn)是由分布電感及緩沖電容構(gòu)成LC諧振電路,易產(chǎn)生電壓振蕩,而且IGBT開通時(shí)集電極電流較大.
——RC緩沖電路如圖4(b)所示,其特點(diǎn)是適合于斬波電路,但在使用大容量IGBT時(shí),必須使緩沖電阻值增大,否則,開通時(shí)集電極電流過大,使IGBT功能受到一定限制.
——RCD緩沖電路如圖4(c)所示,與RC緩沖電路相比其特點(diǎn)是,增加了緩沖二極管從而使緩沖電阻增大,避開了開通時(shí)IGBT功能受阻的問題.
該緩沖電路中緩沖電阻產(chǎn)生的損耗為
P=LI2f+CUd2f式中:L為主電路中的分布電感;
I為IGBT關(guān)斷時(shí)的集電極電流;
f為IGBT的開關(guān)頻率;
C為緩沖電容;
Ud為直流電壓值.
——放電阻止型緩沖電路如圖4(d)所示,與RCD緩沖電路相比其特點(diǎn)是,產(chǎn)生的損耗小,適合于高頻開關(guān).
在該緩沖電路中緩沖電阻上產(chǎn)生的損耗為
P=1/2LI2f+1/2CUf
根據(jù)實(shí)際情況選取適當(dāng)?shù)木彌_保護(hù)電路,抑制關(guān)斷浪涌電壓.在進(jìn)行裝配時(shí),要盡量降低主電路和緩沖電路的分布電感,接線越短越粗越好.
2．3 集電極電流過流保護(hù)
對(duì)IGBT的過流保護(hù),主要有3種方法.
2.3.1 用電阻或電流互感器檢測過流進(jìn)行保護(hù)
如圖5(a)及圖5(b)所示,可以用電阻或電流互感器與IGBT串聯(lián),檢測流過IGBT集電極的電流.當(dāng)有過流情況發(fā)生時(shí),控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)斷開IGBT的輸入,達(dá)到保護(hù)IGBT的目的.
2.3.2 由IGBT的VCE(sat)檢測過流進(jìn)行保護(hù)
如圖5(c)所示,因VCE(sat)=IcRCE(sat),當(dāng)Ic增大時(shí),VCE(sat)也隨之增大,若柵極電壓為高電平,而VCE為高,則此時(shí)就有過流情況發(fā)生,此時(shí)與門輸出高電平,將過流信號(hào)輸出,控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)斷開IGBT的輸入,保護(hù)IGBT.
2.3.3 檢測負(fù)載電流進(jìn)行保護(hù)
此方法與圖5(a)中的檢測方法基本相同,但圖5(a)屬直接法,此屬間接法,如圖5(d)所示.若負(fù)載短路或負(fù)載電流加大時(shí),也可能使前級(jí)的IGBT的集電極電流增大,導(dǎo)致IGBT損壞.由負(fù)載處(或IGBT的后一級(jí)電路)檢測到異常后,控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)切斷IGBT的輸入,達(dá)到保護(hù)的目的.
2．4 過熱保護(hù)
一般情況下流過IGBT的電流較大,開關(guān)頻率較高,故而器件的損耗也比較大,如果熱量不能及時(shí)散掉,使得器件的結(jié)溫Tj超過Tjmax,則IGBT可能損壞.
IGBT的功耗包括穩(wěn)態(tài)功耗和動(dòng)態(tài)動(dòng)耗,其動(dòng)態(tài)功耗又包括開通功耗和關(guān)斷功耗.在進(jìn)行熱設(shè)計(jì)時(shí),不僅要保證其在正常工作時(shí)能夠充分散熱,而且還要保證其在發(fā)生短時(shí)過載時(shí),IGBT的結(jié)溫也不超過Tjmax.
當(dāng)然,受設(shè)備的體積和重量等的限制以及性價(jià)比的考慮,散熱系統(tǒng)也不可能無限制地?cái)U(kuò)大.可在靠近IGBT處加裝一溫度繼電器等,檢測IGBT的工作溫度.控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)在發(fā)生異常時(shí)切斷IGBT的輸入,保護(hù)其安全.
除此之外,將IGBT往散熱器上安裝固定時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng):
——由于熱阻隨IGBT安裝位置的不同而不同,因此,若在散熱器上僅安裝一個(gè)IGBT時(shí),應(yīng)將其安裝在正中間,以便使得熱阻最小;當(dāng)要安裝幾個(gè)IGBT時(shí),應(yīng)根據(jù)每個(gè)IGBT的發(fā)熱情況留出相應(yīng)的空間;
——使用帶紋路的散熱器時(shí),應(yīng)將IGBT較寬的方向順著散熱器的紋路,以減少散熱器的變形;
——散熱器的安裝表面光潔度應(yīng)≤10μm,如果散熱器的表面不平,將大大增加散熱器與器件的接觸熱阻,甚至在IGBT的管芯和管殼之間的襯底上產(chǎn)生很大的張力,損壞IGBT的絕緣層;
——為了減少接觸熱阻,最好在散熱器與IGBT模塊間涂抹導(dǎo)熱硅脂.
3 結(jié)語
在應(yīng)用IGBT時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,采取相應(yīng)的保護(hù)措施.只要在過壓、過流、過熱等幾個(gè)方面都采取有效的保護(hù)措施后,在實(shí)際應(yīng)用中均能夠取得良好的效果,保證IGBT安全可靠地工作.
西安電子工程研究所 陳義懷 胡衛(wèi)華 王 彥
摘要:通過對(duì)IGBT損壞機(jī)理的分析,根據(jù)其損壞的原因,采取相應(yīng)措施對(duì)其進(jìn)行保護(hù),以保證其安全可靠工作.
關(guān)鍵詞:IGBT;MOSFET;驅(qū)動(dòng);過壓;浪涌;緩沖;過流;過熱;保護(hù)
引言
絕緣柵雙極型晶體管IGBT是由MOSFET和雙極型晶體管復(fù)合而成的一種器件,其輸入極為MOSFET,輸出極為PNP晶體管,因此,可以把其看作是MOS輸入的達(dá)林頓管.它融和了這兩種器件的優(yōu)點(diǎn),既具有MOSFET器件驅(qū)動(dòng)簡單和快速的優(yōu)點(diǎn),又具有雙極型器件容量大的優(yōu)點(diǎn),因而,在現(xiàn)代電力電子技術(shù)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用.
在中大功率的開關(guān)電源裝置中,IGBT由于其控制驅(qū)動(dòng)電路簡單、工作頻率較高、容量較大的特點(diǎn),已逐步取代晶閘管或GTO.但是在開關(guān)電源裝置中,由于它工作在高頻與高電壓、大電流的條件下,使得它容易損壞,另外,電源作為系統(tǒng)的前級(jí),由于受電網(wǎng)波動(dòng)、雷擊等原因的影響使得它所承受的應(yīng)力更大,故IGBT的可靠性直接關(guān)系到電源的可靠性.因而,在選擇IGBT時(shí)除了要作降額考慮外,對(duì)IGBT的保護(hù)設(shè)計(jì)也是電源設(shè)計(jì)時(shí)需要重點(diǎn)考慮的一個(gè)環(huán)節(jié).
1 IGBT的工作原理
IGBT的等效電路如圖1所示.由圖1可知,若在IGBT的柵極和發(fā)射極之間加上驅(qū)動(dòng)正電壓,則MOSFET導(dǎo)通,這樣PNP晶體管的集電極與基極之間成低阻狀態(tài)而使得晶體管導(dǎo)通;若IGBT的柵極和發(fā)射極之間電壓為0V,則MOSFET截止,切斷PNP晶體管基極電流的供給,使得晶體管截止.
由此可知,IGBT的安全可靠與否主要由以下因素決定:
——IGBT柵極與發(fā)射極之間的電壓;
——IGBT集電極與發(fā)射極之間的電壓;
——流過IGBT集電極-發(fā)射極的電流;
——IGBT的結(jié)溫.
如果IGBT柵極與發(fā)射極之間的電壓,即驅(qū)動(dòng)電壓過低,則IGBT不能穩(wěn)定正常地工作,如果過高超過柵極-發(fā)射極之間的耐壓則IGBT可能永久性損壞;同樣,如果加在IGBT集電極與發(fā)射極允許的電壓超過集電極-發(fā)射極之間的耐壓,流過IGBT集電極-發(fā)射極的電流超過集電極-發(fā)射極允許的最大電流,IGBT的結(jié)溫超過其結(jié)溫的允許值,IGBT都可能會(huì)永久性損壞.
2 保護(hù)措施
在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)針對(duì)影響IGBT可靠性的因素,有的放矢地采取相應(yīng)的保護(hù)措施.
2．1 IGBT柵極的保護(hù)
IGBT的柵極-發(fā)射極驅(qū)動(dòng)電壓VGE的保證值為±20V,如果在它的柵極與發(fā)射極之間加上超出保證值的電壓,則可能會(huì)損壞IGBT,因此,在IGBT的驅(qū)動(dòng)電路中應(yīng)當(dāng)設(shè)置柵壓限幅電路.另外,若IGBT的柵極與發(fā)射極間開路,而在其集電極與發(fā)射極之間加上電壓,則隨著集電極電位的變化,由于柵極與集電極和發(fā)射極之間寄生電容的存在,使得柵極電位升高,集電極-發(fā)射極有電流流過.這時(shí)若集電極和發(fā)射極間處于高壓狀態(tài)時(shí),可能會(huì)使IGBT發(fā)熱甚至損壞.如果設(shè)備在運(yùn)輸或振動(dòng)過程中使得柵極回路斷開,在不被察覺的情況下給主電路加上電壓,則IGBT就可能會(huì)損壞.為防止此類情況發(fā)生,應(yīng)在IGBT的柵極與發(fā)射極間并接一只幾十kΩ的電阻,此電阻應(yīng)盡量靠近柵極與發(fā)射極.如圖2所示.
由于IGBT是功率MOSFET和PNP雙極晶體管的復(fù)合體,特別是其柵極為MOS結(jié)構(gòu),因此除了上述應(yīng)有的保護(hù)之外,就像其他MOS結(jié)構(gòu)器件一樣,IGBT對(duì)于靜電壓也是十分敏感的,故而對(duì)IGBT進(jìn)行裝配焊接作業(yè)時(shí)也必須注意以下事項(xiàng):
——在需要用手接觸IGBT前,應(yīng)先將人體上的靜電放電后再進(jìn)行操作,并盡量不要接觸模塊的驅(qū)動(dòng)端子部分,必須接觸時(shí)要保證此時(shí)人體上所帶的靜電已全部放掉;
——在焊接作業(yè)時(shí),為了防止靜電可能損壞IGBT,焊機(jī)一定要可靠地接地.
2．2 集電極與發(fā)射極間的過壓保護(hù)
過電壓的產(chǎn)生主要有兩種情況,一種是施加到IGBT集電極-發(fā)射極間的直流電壓過高,另一種為集電極-發(fā)射極上的浪涌電壓過高.
2.2.1 直流過電壓
直流過壓產(chǎn)生的原因是由于輸入交流電源或IGBT的前一級(jí)輸入發(fā)生異常所致.解決的辦法是在選取IGBT時(shí),進(jìn)行降額設(shè)計(jì);另外,可在檢測出這一過壓時(shí)分?jǐn)郔GBT的輸入,保證IGBT的安全.
2.2.2 浪涌電壓的保護(hù)
因?yàn)殡娐分蟹植茧姼械拇嬖?加之IGBT的開關(guān)速度較高,當(dāng)IGBT關(guān)斷時(shí)及與之并接的反向恢復(fù)二極管逆向恢復(fù)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生很大的浪涌電壓Ldi/dt,威脅IGBT的安全.
通常IGBT的浪涌電壓波形如圖3所示.
圖中:vCE為IGBT?電極-發(fā)射極間的電壓波形;
ic為IGBT的集電極電流;
Ud為輸入IGBT的直流電壓;
VCESP=Ud+Ldic/dt,為浪涌電壓峰值.
如果VCESP超出IGBT的集電極-發(fā)射極間耐壓值VCES,就可能損壞IGBT.解決的辦法主要有:
——在選取IGBT時(shí)考慮設(shè)計(jì)裕量;
——在電路設(shè)計(jì)時(shí)調(diào)整IGBT驅(qū)動(dòng)電路的Rg,使di/dt盡可能小;
——盡量將電解電容靠近IGBT安裝,以減小分布電感;
——根據(jù)情況加裝緩沖保護(hù)電路,旁路高頻浪涌電壓.
由于緩沖保護(hù)電路對(duì)IGBT的安全工作起著很重要的作用,在此將緩沖保護(hù)電路的類型和特點(diǎn)作一介紹.
—C緩沖電路如圖4(a)所示,采用薄膜電容,靠近IGBT安裝,其特點(diǎn)是電路簡單,其缺點(diǎn)是由分布電感及緩沖電容構(gòu)成LC諧振電路,易產(chǎn)生電壓振蕩,而且IGBT開通時(shí)集電極電流較大.
——RC緩沖電路如圖4(b)所示,其特點(diǎn)是適合于斬波電路,但在使用大容量IGBT時(shí),必須使緩沖電阻值增大,否則,開通時(shí)集電極電流過大,使IGBT功能受到一定限制.
——RCD緩沖電路如圖4(c)所示,與RC緩沖電路相比其特點(diǎn)是,增加了緩沖二極管從而使緩沖電阻增大,避開了開通時(shí)IGBT功能受阻的問題.
該緩沖電路中緩沖電阻產(chǎn)生的損耗為
P=LI2f+CUd2f式中:L為主電路中的分布電感;
I為IGBT關(guān)斷時(shí)的集電極電流;
f為IGBT的開關(guān)頻率;
C為緩沖電容;
Ud為直流電壓值.
——放電阻止型緩沖電路如圖4(d)所示,與RCD緩沖電路相比其特點(diǎn)是,產(chǎn)生的損耗小,適合于高頻開關(guān).
在該緩沖電路中緩沖電阻上產(chǎn)生的損耗為
P=1/2LI2f+1/2CUf
根據(jù)實(shí)際情況選取適當(dāng)?shù)木彌_保護(hù)電路,抑制關(guān)斷浪涌電壓.在進(jìn)行裝配時(shí),要盡量降低主電路和緩沖電路的分布電感,接線越短越粗越好.
2．3 集電極電流過流保護(hù)
對(duì)IGBT的過流保護(hù),主要有3種方法.
2.3.1 用電阻或電流互感器檢測過流進(jìn)行保護(hù)
如圖5(a)及圖5(b)所示,可以用電阻或電流互感器與IGBT串聯(lián),檢測流過IGBT集電極的電流.當(dāng)有過流情況發(fā)生時(shí),控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)斷開IGBT的輸入,達(dá)到保護(hù)IGBT的目的.
2.3.2 由IGBT的VCE(sat)檢測過流進(jìn)行保護(hù)
如圖5(c)所示,因VCE(sat)=IcRCE(sat),當(dāng)Ic增大時(shí),VCE(sat)也隨之增大,若柵極電壓為高電平,而VCE為高,則此時(shí)就有過流情況發(fā)生,此時(shí)與門輸出高電平,將過流信號(hào)輸出,控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)斷開IGBT的輸入,保護(hù)IGBT.
2.3.3 檢測負(fù)載電流進(jìn)行保護(hù)
此方法與圖5(a)中的檢測方法基本相同,但圖5(a)屬直接法,此屬間接法,如圖5(d)所示.若負(fù)載短路或負(fù)載電流加大時(shí),也可能使前級(jí)的IGBT的集電極電流增大,導(dǎo)致IGBT損壞.由負(fù)載處(或IGBT的后一級(jí)電路)檢測到異常后,控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)切斷IGBT的輸入,達(dá)到保護(hù)的目的.
2．4 過熱保護(hù)
一般情況下流過IGBT的電流較大,開關(guān)頻率較高,故而器件的損耗也比較大,如果熱量不能及時(shí)散掉,使得器件的結(jié)溫Tj超過Tjmax,則IGBT可能損壞.
IGBT的功耗包括穩(wěn)態(tài)功耗和動(dòng)態(tài)動(dòng)耗,其動(dòng)態(tài)功耗又包括開通功耗和關(guān)斷功耗.在進(jìn)行熱設(shè)計(jì)時(shí),不僅要保證其在正常工作時(shí)能夠充分散熱,而且還要保證其在發(fā)生短時(shí)過載時(shí),IGBT的結(jié)溫也不超過Tjmax.
當(dāng)然,受設(shè)備的體積和重量等的限制以及性價(jià)比的考慮,散熱系統(tǒng)也不可能無限制地?cái)U(kuò)大.可在靠近IGBT處加裝一溫度繼電器等,檢測IGBT的工作溫度.控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)在發(fā)生異常時(shí)切斷IGBT的輸入,保護(hù)其安全.
除此之外,將IGBT往散熱器上安裝固定時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng):
——由于熱阻隨IGBT安裝位置的不同而不同,因此,若在散熱器上僅安裝一個(gè)IGBT時(shí),應(yīng)將其安裝在正中間,以便使得熱阻最小;當(dāng)要安裝幾個(gè)IGBT時(shí),應(yīng)根據(jù)每個(gè)IGBT的發(fā)熱情況留出相應(yīng)的空間;
——使用帶紋路的散熱器時(shí),應(yīng)將IGBT較寬的方向順著散熱器的紋路,以減少散熱器的變形;
——散熱器的安裝表面光潔度應(yīng)≤10μm,如果散熱器的表面不平,將大大增加散熱器與器件的接觸熱阻,甚至在IGBT的管芯和管殼之間的襯底上產(chǎn)生很大的張力,損壞IGBT的絕緣層;
——為了減少接觸熱阻,最好在散熱器與IGBT模塊間涂抹導(dǎo)熱硅脂.
3 結(jié)語
在應(yīng)用IGBT時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,采取相應(yīng)的保護(hù)措施.只要在過壓、過流、過熱等幾個(gè)方面都采取有效的保護(hù)措施后,在實(shí)際應(yīng)用中均能夠取得良好的效果,保證IGBT安全可靠地工作.
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回復(fù)
@xingyu2000916
絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)的保護(hù)西安電子工程研究所陳義懷胡衛(wèi)華王彥 摘要:通過對(duì)IGBT損壞機(jī)理的分析,根據(jù)其損壞的原因,采取相應(yīng)措施對(duì)其進(jìn)行保護(hù),以保證其安全可靠工作. 關(guān)鍵詞:IGBT;MOSFET;驅(qū)動(dòng);過壓;浪涌;緩沖;過流;過熱;保護(hù) 引言絕緣柵雙極型晶體管IGBT是由MOSFET和雙極型晶體管復(fù)合而成的一種器件,其輸入極為MOSFET,輸出極為PNP晶體管,因此,可以把其看作是MOS輸入的達(dá)林頓管.它融和了這兩種器件的優(yōu)點(diǎn),既具有MOSFET器件驅(qū)動(dòng)簡單和快速的優(yōu)點(diǎn),又具有雙極型器件容量大的優(yōu)點(diǎn),因而,在現(xiàn)代電力電子技術(shù)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用.在中大功率的開關(guān)電源裝置中,IGBT由于其控制驅(qū)動(dòng)電路簡單、工作頻率較高、容量較大的特點(diǎn),已逐步取代晶閘管或GTO.但是在開關(guān)電源裝置中,由于它工作在高頻與高電壓、大電流的條件下,使得它容易損壞,另外,電源作為系統(tǒng)的前級(jí),由于受電網(wǎng)波動(dòng)、雷擊等原因的影響使得它所承受的應(yīng)力更大,故IGBT的可靠性直接關(guān)系到電源的可靠性.因而,在選擇IGBT時(shí)除了要作降額考慮外,對(duì)IGBT的保護(hù)設(shè)計(jì)也是電源設(shè)計(jì)時(shí)需要重點(diǎn)考慮的一個(gè)環(huán)節(jié). 1IGBT的工作原理IGBT的等效電路如圖1所示.由圖1可知,若在IGBT的柵極和發(fā)射極之間加上驅(qū)動(dòng)正電壓,則MOSFET導(dǎo)通,這樣PNP晶體管的集電極與基極之間成低阻狀態(tài)而使得晶體管導(dǎo)通;若IGBT的柵極和發(fā)射極之間電壓為0V,則MOSFET截止,切斷PNP晶體管基極電流的供給,使得晶體管截止.由此可知,IGBT的安全可靠與否主要由以下因素決定:——IGBT柵極與發(fā)射極之間的電壓;——IGBT集電極與發(fā)射極之間的電壓;——流過IGBT集電極-發(fā)射極的電流;——IGBT的結(jié)溫.如果IGBT柵極與發(fā)射極之間的電壓,即驅(qū)動(dòng)電壓過低,則IGBT不能穩(wěn)定正常地工作,如果過高超過柵極-發(fā)射極之間的耐壓則IGBT可能永久性損壞;同樣,如果加在IGBT集電極與發(fā)射極允許的電壓超過集電極-發(fā)射極之間的耐壓,流過IGBT集電極-發(fā)射極的電流超過集電極-發(fā)射極允許的最大電流,IGBT的結(jié)溫超過其結(jié)溫的允許值,IGBT都可能會(huì)永久性損壞. 2保護(hù)措施在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)針對(duì)影響IGBT可靠性的因素,有的放矢地采取相應(yīng)的保護(hù)措施.2．1IGBT柵極的保護(hù)IGBT的柵極-發(fā)射極驅(qū)動(dòng)電壓VGE的保證值為±20V,如果在它的柵極與發(fā)射極之間加上超出保證值的電壓,則可能會(huì)損壞IGBT,因此,在IGBT的驅(qū)動(dòng)電路中應(yīng)當(dāng)設(shè)置柵壓限幅電路.另外,若IGBT的柵極與發(fā)射極間開路,而在其集電極與發(fā)射極之間加上電壓,則隨著集電極電位的變化,由于柵極與集電極和發(fā)射極之間寄生電容的存在,使得柵極電位升高,集電極-發(fā)射極有電流流過.這時(shí)若集電極和發(fā)射極間處于高壓狀態(tài)時(shí),可能會(huì)使IGBT發(fā)熱甚至損壞.如果設(shè)備在運(yùn)輸或振動(dòng)過程中使得柵極回路斷開,在不被察覺的情況下給主電路加上電壓,則IGBT就可能會(huì)損壞.為防止此類情況發(fā)生,應(yīng)在IGBT的柵極與發(fā)射極間并接一只幾十kΩ的電阻,此電阻應(yīng)盡量靠近柵極與發(fā)射極.如圖2所示.由于IGBT是功率MOSFET和PNP雙極晶體管的復(fù)合體,特別是其柵極為MOS結(jié)構(gòu),因此除了上述應(yīng)有的保護(hù)之外,就像其他MOS結(jié)構(gòu)器件一樣,IGBT對(duì)于靜電壓也是十分敏感的,故而對(duì)IGBT進(jìn)行裝配焊接作業(yè)時(shí)也必須注意以下事項(xiàng):——在需要用手接觸IGBT前,應(yīng)先將人體上的靜電放電后再進(jìn)行操作,并盡量不要接觸模塊的驅(qū)動(dòng)端子部分,必須接觸時(shí)要保證此時(shí)人體上所帶的靜電已全部放掉;——在焊接作業(yè)時(shí),為了防止靜電可能損壞IGBT,焊機(jī)一定要可靠地接地.2．2集電極與發(fā)射極間的過壓保護(hù)過電壓的產(chǎn)生主要有兩種情況,一種是施加到IGBT集電極-發(fā)射極間的直流電壓過高,另一種為集電極-發(fā)射極上的浪涌電壓過高.2.2.1直流過電壓直流過壓產(chǎn)生的原因是由于輸入交流電源或IGBT的前一級(jí)輸入發(fā)生異常所致.解決的辦法是在選取IGBT時(shí),進(jìn)行降額設(shè)計(jì);另外,可在檢測出這一過壓時(shí)分?jǐn)郔GBT的輸入,保證IGBT的安全.2.2.2浪涌電壓的保護(hù)因?yàn)殡娐分蟹植茧姼械拇嬖?加之IGBT的開關(guān)速度較高,當(dāng)IGBT關(guān)斷時(shí)及與之并接的反向恢復(fù)二極管逆向恢復(fù)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生很大的浪涌電壓Ldi/dt,威脅IGBT的安全.通常IGBT的浪涌電壓波形如圖3所示.圖中:vCE為IGBT?電極-發(fā)射極間的電壓波形;ic為IGBT的集電極電流;Ud為輸入IGBT的直流電壓;VCESP=Ud+Ldic/dt,為浪涌電壓峰值.如果VCESP超出IGBT的集電極-發(fā)射極間耐壓值VCES,就可能損壞IGBT.解決的辦法主要有:——在選取IGBT時(shí)考慮設(shè)計(jì)裕量;——在電路設(shè)計(jì)時(shí)調(diào)整IGBT驅(qū)動(dòng)電路的Rg,使di/dt盡可能小;——盡量將電解電容靠近IGBT安裝,以減小分布電感;——根據(jù)情況加裝緩沖保護(hù)電路,旁路高頻浪涌電壓.由于緩沖保護(hù)電路對(duì)IGBT的安全工作起著很重要的作用,在此將緩沖保護(hù)電路的類型和特點(diǎn)作一介紹.—C緩沖電路如圖4(a)所示,采用薄膜電容,靠近IGBT安裝,其特點(diǎn)是電路簡單,其缺點(diǎn)是由分布電感及緩沖電容構(gòu)成LC諧振電路,易產(chǎn)生電壓振蕩,而且IGBT開通時(shí)集電極電流較大.——RC緩沖電路如圖4(b)所示,其特點(diǎn)是適合于斬波電路,但在使用大容量IGBT時(shí),必須使緩沖電阻值增大,否則,開通時(shí)集電極電流過大,使IGBT功能受到一定限制.——RCD緩沖電路如圖4(c)所示,與RC緩沖電路相比其特點(diǎn)是,增加了緩沖二極管從而使緩沖電阻增大,避開了開通時(shí)IGBT功能受阻的問題.該緩沖電路中緩沖電阻產(chǎn)生的損耗為P=LI2f+CUd2f式中:L為主電路中的分布電感;I為IGBT關(guān)斷時(shí)的集電極電流;f為IGBT的開關(guān)頻率;C為緩沖電容;Ud為直流電壓值.——放電阻止型緩沖電路如圖4(d)所示,與RCD緩沖電路相比其特點(diǎn)是,產(chǎn)生的損耗小,適合于高頻開關(guān).在該緩沖電路中緩沖電阻上產(chǎn)生的損耗為P=1/2LI2f+1/2CUf根據(jù)實(shí)際情況選取適當(dāng)?shù)木彌_保護(hù)電路,抑制關(guān)斷浪涌電壓.在進(jìn)行裝配時(shí),要盡量降低主電路和緩沖電路的分布電感,接線越短越粗越好.2．3集電極電流過流保護(hù)對(duì)IGBT的過流保護(hù),主要有3種方法.2.3.1用電阻或電流互感器檢測過流進(jìn)行保護(hù)如圖5(a)及圖5(b)所示,可以用電阻或電流互感器與IGBT串聯(lián),檢測流過IGBT集電極的電流.當(dāng)有過流情況發(fā)生時(shí),控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)斷開IGBT的輸入,達(dá)到保護(hù)IGBT的目的.2.3.2由IGBT的VCE(sat)檢測過流進(jìn)行保護(hù)如圖5(c)所示,因VCE(sat)=IcRCE(sat),當(dāng)Ic增大時(shí),VCE(sat)也隨之增大,若柵極電壓為高電平,而VCE為高,則此時(shí)就有過流情況發(fā)生,此時(shí)與門輸出高電平,將過流信號(hào)輸出,控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)斷開IGBT的輸入,保護(hù)IGBT.2.3.3檢測負(fù)載電流進(jìn)行保護(hù)此方法與圖5(a)中的檢測方法基本相同,但圖5(a)屬直接法,此屬間接法,如圖5(d)所示.若負(fù)載短路或負(fù)載電流加大時(shí),也可能使前級(jí)的IGBT的集電極電流增大,導(dǎo)致IGBT損壞.由負(fù)載處(或IGBT的后一級(jí)電路)檢測到異常后,控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)切斷IGBT的輸入,達(dá)到保護(hù)的目的.2．4過熱保護(hù)一般情況下流過IGBT的電流較大,開關(guān)頻率較高,故而器件的損耗也比較大,如果熱量不能及時(shí)散掉,使得器件的結(jié)溫Tj超過Tjmax,則IGBT可能損壞.IGBT的功耗包括穩(wěn)態(tài)功耗和動(dòng)態(tài)動(dòng)耗,其動(dòng)態(tài)功耗又包括開通功耗和關(guān)斷功耗.在進(jìn)行熱設(shè)計(jì)時(shí),不僅要保證其在正常工作時(shí)能夠充分散熱,而且還要保證其在發(fā)生短時(shí)過載時(shí),IGBT的結(jié)溫也不超過Tjmax.當(dāng)然,受設(shè)備的體積和重量等的限制以及性價(jià)比的考慮,散熱系統(tǒng)也不可能無限制地?cái)U(kuò)大.可在靠近IGBT處加裝一溫度繼電器等,檢測IGBT的工作溫度.控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)在發(fā)生異常時(shí)切斷IGBT的輸入,保護(hù)其安全. 除此之外,將IGBT往散熱器上安裝固定時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng):——由于熱阻隨IGBT安裝位置的不同而不同,因此,若在散熱器上僅安裝一個(gè)IGBT時(shí),應(yīng)將其安裝在正中間,以便使得熱阻最小;當(dāng)要安裝幾個(gè)IGBT時(shí),應(yīng)根據(jù)每個(gè)IGBT的發(fā)熱情況留出相應(yīng)的空間;——使用帶紋路的散熱器時(shí),應(yīng)將IGBT較寬的方向順著散熱器的紋路,以減少散熱器的變形;——散熱器的安裝表面光潔度應(yīng)≤10μm,如果散熱器的表面不平,將大大增加散熱器與器件的接觸熱阻,甚至在IGBT的管芯和管殼之間的襯底上產(chǎn)生很大的張力,損壞IGBT的絕緣層;——為了減少接觸熱阻,最好在散熱器與IGBT模塊間涂抹導(dǎo)熱硅脂. 3結(jié)語在應(yīng)用IGBT時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,采取相應(yīng)的保護(hù)措施.只要在過壓、過流、過熱等幾個(gè)方面都采取有效的保護(hù)措施后,在實(shí)際應(yīng)用中均能夠取得良好的效果,保證IGBT安全可靠地工作.
好!學(xué)習(xí)討論,共同進(jìn)步.論壇應(yīng)該多一點(diǎn)技術(shù)性內(nèi)容,人氣才會(huì)旺!
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@挹江
我想你說的就是RL小機(jī)器.從電路上仿制,能做的人很多.但大批量生產(chǎn)必須解決的三個(gè)問題.1.關(guān)鍵材料的一致性.既材料的采購渠道和檢驗(yàn)方法.2.關(guān)鍵部件的一致性.既部件的裝配調(diào)試工藝3.整機(jī)的一致性.整機(jī)的裝配調(diào)試工藝.另外原設(shè)計(jì)的PCB調(diào)試點(diǎn)設(shè)置,高壓引弧PCB,脈沖變壓器,主變的采用,PCB的可換性等都有可改進(jìn)的地方.說起來東西不多,但要把每個(gè)細(xì)節(jié)做好,也不容易.一點(diǎn)體會(huì),供參考.
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