IGBT功率模块
- igbt功率模块是以绝缘栅双极型晶体管（igbt）构成的功率模块。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，具有出色的器件性能。广泛应用于伺服电机，变频器，变频家电等领域。
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igbt是先进的第三代功率模块，工作频率1-20khz,主要应用在变频器的主回路逆变器及一切逆变电路，即dc/ac变换中。例电动汽车、伺服控制器、ups、开关电源、斩波电源、无轨电车等。问世迄今有十年多历史，几乎己替代一切其它功率器件，例scr.gto,gtr,mosfet,双极型达林顿管等泪今功率可高达1mw的低频应用中，单个元件电压可达4.okv（pt结构）一6.5kv（npt结构），电流可达1.5ka,是较为理想的功率模块。
igbt功率模块是电压型控制，输入阻抗大，驱动功率小，控制电路简单，开关损耗小，通断速度快，工作频率高，元件容量大等优点。实质是个复合功率器件，它集双极型功率晶体管和功率mosfet的优点于一体化。又因先进的加工技术使它通态饱和电压低，开关频率高(可达20khz)，这两点非常显着的特性，最近西门子公司又推出低饱和压降(2.2v)的npt-igbt性能更佳，相继东芝、富士、ir,摩托罗拉亦己在开发研制新品种。
igbt是先进的第三代功率模块，工作频率1-20khz,主要应用在变频器的主回路逆变器及一切逆变电路，即dc/ac变换中。例电动汽车、伺服控制器、ups、开关电源、斩波电源、无轨电车等。问世迄今有十年多历史，几乎己替代一切其它功率器件，例scr.gto,gtr,mosfet,双极型达林顿管等泪今功率可高达1mw的低频应用中，单个元件电压可达4.okv(pt结构)一6.5kv(npt结构)，电流可达1.5ka,是较为理想的功率模块。
IGBT单管为一个N 沟道增强型绝缘栅双极晶体管结构， N+ 区称为源区，附于其上的电极称为源极。P+ 区称为漏区。器件的控制区为栅区，附于其上的电极称为栅极。沟道在紧靠栅区边界形成。在漏、源之间的P...
功率模块要看在什么地方啦。如果在空调上那就是变频用的。如果在音频部分，那就是做放大的。要是在电源，就是做稳压的。
用万用表测量变频器IGBT模块好坏的具体步骤：为了人身安全，首先必须确保机器断电，并拆除电源线R 、S、T和输出线U、V、W后放可操作！(1)先把万用表打到“二级管”档，然后通过万用表的红色表笔和黑色...
igbt发展趋向是高耐压、大电流、高速度、低压降、高可靠、低成本为目标的，特别是发展高压变频器的应用，简化其主电路，减少使用器件，提高可靠性，降低制造成本，简化调试工作等，都与igbt有密切的内在联系，所以世界各大器件公司都在奋力研究、开发，予估近2-3年内，会有突破性的进展。已有适用于高压变频器的有电压型hv-igbt,igct,电流型sgct等。
a,栅极与任何导电区要绝缘，以免产生静电而击穿，所以包装时将g极和e极之间要有导电泡沫塑料，将它短接。装配时切不可用手指直接接触，直到g极管脚进行永久性连接。 b、主电路用螺丝拧紧，控制极g要用插件，尽可能不用焊接方式。 c、装卸时应采用接地工作台，接地地面，接地腕带等防静电措施。 d、仪器测量时，将1000电阻与g极串联。 e、要在无电源时进行安装。 f,焊接g极时，电烙铁要停电并接地，选用定温电烙铁最合适。当手工焊接时，温度2601c15'c.时间(10士1)秒，松香焊剂。波峰焊接时，pcb板要预热80'c-]05'c,在245℃时浸入焊接3-4
igbt功率模块是电压型控制，输入阻抗大，驱动功率小，控制电路简单，开关损耗小，通断速度快，工作频率高，元件容量大等优点。实质是个复合功率器件，它集双极型功率晶体管和功率mosfet的优点于一体化。又因先进的加工技术使它通态饱和电压低，开关频率高（可达20khz），这两点非常显着的特性，最近西门子公司又推出低饱和压降（2.2v）的npt-igbt性能更佳，相继东芝、富士、ir,摩托罗拉亦己在开发研制新品种。
a,栅极与任何导电区要绝缘，以免产生静电而击穿，所以包装时将g极和e极之间要有导电泡沫塑料，将它短接。装配时切不可用手指直接接触，直到g极管脚进行永久性连接。 b、主电路用螺丝拧紧，控制极g要用插件，尽可能不用焊接方式。 c、装卸时应采用接地工作台，接地地面，接地腕带等防静电措施。 d、仪器测量时，将1000电阻与g极串联。 e、要在无电源时进行安装。 f,焊接g极时，电烙铁要停电并接地，选用定温电烙铁最合适。当手工焊接时，温度2601c15'c.时间（10士1）秒，松香焊剂。波峰焊接时，pcb板要预热80'c-]05'c,在245℃时浸入焊接3-4
大功率IGBT模块串联动态均压的研究
大功率IGBT模块串联动态均压的研究
绝缘栅双极型晶体管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)的串联使用是一种较为有效的提高耐压的方法。作为电感储能型脉冲功率系统中的主断路开关,IGBT串联组合会在开关的动作瞬间在各串联模块两端出现动态不均压的现象。工程应用中,各串联IGBT栅极驱动信号的不同步是导致动态不均压的主要原因。文中分别从负载侧被动均压和栅极侧主动均压对驱动信号的同步性补偿作用进行了理论分析和实验验证,结果表明均可以达到很好的动态均压效果。在此基础上提出利用阻容二极管有源均压法实现多个IGBT模块的串联应用,仿真验证了该方法在3个IGBT串联应用中的可行性。对工程实际应用具有一定的参考意义。
大功率IGBT模块并联使用中动静态均流特性研究
大功率IGBT模块并联使用中动静态均流特性研究
介绍了IGBT扩容的并联方法 ,分析了IGBT模块并联运行时导致不均流的各种因素 ,提出了相应的解决措施 ,仿真分析结果证明了栅极电阻补偿方法的有效性。
功率模块是功率电力电子器件按一定的功能组合再灌封成一个模块.
扩展: 智能功率模块是以IGBT为内核的先进混合集成功率部件，由高速低功耗管芯(IGBT)和优化的门极驱动电路，以及快速保护电路构成。IPM内的IGBT管芯都选用高速型的，而且驱动电路紧靠IGBT，驱动延时小，所以IPM开关速度快，损耗小。IPM内部集成了能连续检测IGBT电流和温度的实时检测电路，当发生严重过载甚至直接短路时，以及温度过热时，IGBT将被有控制地软关断，同时发出故障信号。此外IPM还具有桥臂对管互锁、驱动电源欠压保护等功能。尽管IPM价格高一些，但由于集成的驱动、保护功能使IPM与单纯的IGBT相比具有结构紧凑、可靠性高、易于使用等优点。
检测判断方法: 功率模块输入的直流电压(P、N之间)一般为260V-310V左右，而输出的交流电压为一般不应高于220V。如果功率模块的输入端无310V直流电压，则表明该机的整流滤波电路有问题，而与功率模块无关;如果有310V直流电压输入，而U、V、W三相间无低于220V均等的交流电压输出或U、V、W三相输出的电压不均等，则可初步判断功率模块有故障。
IPM的基本工作特性
IPM由高速、低功率的IGBT芯片和优选的门级驱动及保护电路构成，如图1所示。其中，IGBT是GTR和MOSFET的复合，由MOSFET驱动GTR，因而IGBT具有两者的优点。
IPM根据内部功率电路配置的不同可分为四类:H型(内部封装一个IGBT)、D型(内部封装两个IGBT)、C型(内部封装六个IGBT)和R型(内部封装七个IGBT)。小功率的IPM使用多层环氧绝缘系统，中大功率的IPM使用陶瓷绝缘。
IPM内置的驱动和保护电路使系统硬件电路简单、可靠，缩短了系统开发时间，也提高了故障下的自保护能力。与普通的IGBT模块相比，IPM在系统性能及可靠性方面都有进一步的提高。
保护电路可以实现控制电压欠压保护、过热保护、过流保护和短路保护。如果IPM模块中有一种保护电路动作，IGBT栅极驱动单元就会关断门极电流并输出一个故障信号(FO)。各种保护功能具体如下:
(1)控制电压欠压保护(UV):IPM使用单一的+15V供电，若供电电压低于12.5V，且时间超过toff=10ms，发生欠压保护，封锁门极驱动电路，输出故障信号。
(2)过温保护(OT):在靠近IGBT芯片的绝缘基板上安装了一个温度传感器，当IPM温度传感器测出其基板的温度超过温度值时，发生过温保护，封锁门极驱动电路，输出故障信号。
(3)过流保护(OC):若流过IGBT的电流值超过过流动作电流，且时间超过toff，则发生过流保护，封锁门极驱动电路，输出故障信号。为避免发生过大的di/dt，大多数IPM采用两级关断模式。其中，VG为内部门极驱动电压，ISC为短路电流值，IOC为过流电流值，IC为集电极电流，IFO为故障输出电流。
(4)短路保护(SC):若负载发生短路或控制系统故障导致短路，流过IGBT的电流值超过短路动作电流，则立刻发生短路保护，封锁门极驱动电路，输出故障信号。跟过流保护一样，为避免发生过大的di/dt，大多数IPM采用两级关断模式。为缩短过流保护的电流检测和故障动作间的响应时间，IPM内部使用实时电流控制电路(RTC)，使响应时间小于100ns，从而有效抑制了电流和功率峰值，提高了保护效果。
当IPM发生UV、OC、OT、SC中任一故障时，其故障输出信号持续时间tFO为1.8ms(SC持续时间会长一些)，此时间内IPM会封锁门极驱动，关断IPM;故障输出信号持续时间结束后，IPM内部自动复位，门极驱动通道开放。
可以看出，器件自身产生的故障信号是非保持性的，如果tFO结束后故障源仍旧没有排除，IPM就会重复自动保护的过程，反复动作。过流、短路、过热保护动作都是非常恶劣的运行状况，应避免其反复动作，因此仅靠IPM内部保护电路还不能完全实现器件的自我保护。要使系统真正安全、可靠运行，需要辅助的外围保护电路。
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。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，选用时应该降等使用。
IGBT Modules 在使用中的注意事项
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: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;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;尽量在底板良好接地的情况下操作。
在应用中有时虽然保证了栅极驱动电压没有超过栅极最大额定电压，但栅极连线的寄生电感和栅极与集电极间的电容耦合，也会产生使氧化层损坏的振荡电压。为此，通常采用双绞线来传送驱动信号，以减少寄生电感。在栅极连线中串联小电阻也可以抑制振荡电压。
此外，在栅极-发射极间开路时，若在集电极与发射极间加上电压，则随着集电极电位的变化，由于集电极有漏电流流过，栅极电位升高，集电极则有电流流过。这时，如果集电极与发射极间存在高电压，则有可能使IGBT发热及至损坏。
在使用IGBT的场合，当栅极回路不正常或栅极回路损坏时(栅极处于开路状态)，若在主回路上加上电压，则IGBT就会损坏，为防止此类故障，应在栅极与发射极之间串接一只10KΩ左右的电阻。
在安装或更换IGBT模块时，应十分重视IGBT模块与散热片的接触面状态和拧紧程度。为了减少接触热阻，最好在散热器与IGBT模块间涂抹导热硅脂。一般散热片底部安装有散热风扇，当散热风扇损坏中散热片散热不良时将导致IGBT模块发热，而发生故障。因此对散热风扇应定期进行检查，一般在散热片上靠近 IGBT模块的地方安装有温度感应器，当温度过高时将报警或停止IGBT模块工作。
功率模块概述