Как проверить igbt транзистор

В современной силовой электронике обширное распространение получили так именуемые транзисторы IGBT. Данная аббревиатура взята из забугорной терминологии и расшифровывается как Insulated Gate Bipolar Transistor, а на российский манер звучит как Биполярный Транзистор с Изолированным Затвором. Потому IGBT транзисторы ещё называют БТИЗ.

БТИЗ представляет собой электронный силовой устройство, который юзается в качестве массивного электронного ключа, устанавливаемого в импульсные питания, инверторы, а также системы управления электроприводами.

IGBT транзистор — это достаточно хитроумный устройство, который представляет собой гибрид полевого и биполярного транзистора.

Данное сочетание привело к тому, что он унаследовал положительные свойства, как полевого транзистора, так и биполярного.

Суть его работы заключается в том, что полевой транзистор заведует массивным биполярным. В итоге переключение сильной перегрузки становиться вероятным при малой мощности, так как управляющий сигнал поступает на затвор полевого транзистора.

Вот так смотрятся современные IGBT FGH40N60SFD компании Fairchild. Их можно найти в сварочных инверторах марки «Ресанта» и остальных подобных аппаратах.

Внутренняя структура БТИЗ – это каскадное подключение 2-ух электронных входных ключей, которые управляют оконечным плюсом.

Дальше на рисунке показана упрощённая эквивалентная схема биполярного транзистора с изолированным затвором.

Упрощённая эквивалентная схема БТИЗ

Весь процесс работы БТИЗ может быть представлен 2-мя этапами: как лишь подается положительное напряжение, меж затвором и истоком раскрывается полевой транзистор, то есть появляется n — канал меж истоком и стоком. При этом начинает происходить движение зарядов из области n в область p, что влечет за собой открытие биполярного транзистора, в итоге чего же от эмиттера к коллектору устремляется ток.

История возникновения БТИЗ.

Впервые массивные полевые транзисторы возникли в году, а уже в году была предложена схема составного транзистора, оснащенного управляемым биполярным транзистором при помощи полевого с изолированным затвором.

Как проверить igbt транзистор

В ходе тестов было установлено, что при использовании биполярного транзистора в качестве ключа на основном транзисторе насыщение отсутствует, а это существенно понижает задержку в случае выключения ключа.

Несколько позднее, в году был представлен БТИЗ, отличительной индивидуальностью которого была плоская структура, спектр рабочих напряжений стал больше. Так, при больших напряжениях и огромных токах утраты в открытом состоянии чрезвычайно малы. При этом устройство имеет похожие свойства переключения и проводимости, как у биполярного транзистора, а управление осуществляется за счет напряжения.

Первое поколение устройств имело некие недостатки: переключение происходило медлительно, да и надежностью они не отличались.

2-ое поколение увидело свет в х годах, а третье поколение выпускается по настоящее время: в них устранены подобнее недочеты, они имеют высочайшее сопротивление на входе, управляемая мощность различается низким уровнем, а во включенном состоянии остаточное напряжение также имеет низкие показатели.

Уже на данный момент в магазинах электронных компонентов доступны IGBT транзисторы, которые могут коммутировать токи в спектре от пары 10-ов до сотен ампер (Iкэ max), а рабочее напряжение (Uкэ max) может варьироваться от пары сотен до тыщи и наиболее вольт.

Особенности и сферы внедрения БТИЗ.

Отличительные свойства IGBT:

  1. Управляется напряжением (как хоть какой полевой транзистор);

  2. Имеют низкие утраты в открытом состоянии;

  3. Могут работать при температуре наиболее 0C;

  4. Способны работать с напряжением наиболее Вольт и мощностями выше 5 киловатт.

Перечисленные свойства дозволили использовать IGBT транзисторы в инверторах, частотно-регулируемых приводах и в импульсных регуляторах тока.

Не считая того, они нередко используются в х сварочного тока (подробнее о устройстве сварочного инвертора), в системах управления массивными электроприводами, которые инсталлируются, к примеру, на электротранспорт: электровозы, трамваи, троллейбусы. Такое решение существенно наращивает КПД и обеспечивает высшую плавность хода.

Кроме того, устанавливают данные устройства в х бесперебойного питания и в сетях с высочайшим напряжением. Их можно найти в составе электронных схем стиральных, швейных и посудомоечных машин, инверторных кондюков, насосов, системах электронного зажигания каров, системах электропитания серверного и телекоммуникационного оборудования. Как лицезреем, сфера внедрения БТИЗ достаточно велика.

Условное обозначение БТИЗ (IGBT) на принципиальных схемах.

Поскольку БТИЗ имеет комбинированную структуру из полевого и биполярного транзистора, то и его выводы получили наименования затвор — З (управляющий электрод), эмиттер (Э) и коллектор (К).

На забугорный манер вывод затвора обозначается буковкой G, вывод эмиттера – E, а вывод коллектора – C.

Условное обозначение БТИЗ (IGBT)

На рисунке показано условное графическое обозначение биполярного транзистора с изолированным затвором. Также он может изображаться со интегрированным быстродействующим диодом.

IGBT-модули.

IGBT-транзисторы выпускаются не лишь в виде отдельных компонентов, но и в виде сборок и модулей. На фото показан мощнейший IGBT-модуль BSM 50GB DN2 из частотного преобразователя (так именуемого «частотника») для управления трёхфазным двигателем.

IGBT модуль

Схемотехника частотника такая, что технологичнее использовать сборку либо модуль, в котором установлено несколько IGBT-транзисторов.

Так, к примеру, в данном модуле два IGBT-транзистора (полумост).

Стоит отметить, что IGBT и MOSFET в неких вариантах являются взаимозаменяемыми, но для высокочастотных низковольтных каскадов предпочтение отдают транзисторам MOSFET, а для массивных высоковольтных – IGBT.

Так, к примеру, IGBT транзисторы отлично выполняют свои функции при рабочих частотах до килогерц. При наиболее больших частотах у данного типа транзисторов растут утраты. Также более много способности IGBT транзисторов появляются при рабочем напряжении наиболее вольт. Потому биполярные транзисторы с изолированным затвором легче всего найти в высоковольтных и массивных электроприборах, промышленном оборудовании.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Для вас будет любопытно узнать:

В настоящее время основными на сто процентов управляемыми устройствами силовой электроники в области коммутируемых токов до 50А и напряжений до В являются биполярные транзисторы (BPT) и идущие им на смену полевые транзисторы с изолированным затвором (MOSFET).

Нишу высоковольтных силовых устройств с большими уровнями токов и напряжениями до единиц киловольт заняли биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT- Insulated Gate Bipolar Transistor) [1].

MOSFET транзисторы, появившиеся в х годах, имели свойства, близкие к чертам безупречного ключа и являлись более популярными главными элементами. Но оказалось, что основным параметром, ограничивающим область их внедрения, является допустимое напряжение на стоке. Высоковольтных MOSFET транзисторов с довольно неплохими чертами сделать пока не удается, так как сопротивление канала открытого транзистора растет пропорционально квадрату напряжения пробоя.

Это затрудняет их применение в устройствах с высочайшим КПД.

В середине х годов появилась мысль сотворения биполярного транзистора с полевым управлением, а уже в середине х годов в каталогах ряда компаний (среди которых одной из первых была International Rectifier) возникли транзисторы IGBT. В настоящее время в каталогах всех ведущих производителей массивных полупроводниковых устройств можно отыскать эти транзисторы.

Помимо области высоковольтных силовых преобразователей на мощности от единиц киловатт, IGBT-транзисторы юзаются в бытовой технике для управления относительно маломощными приводами с широким спектром регулирования скорости вращения.

Так IGBT отыскали применение в стиральных машинках и инверторных кондюках. Их также с фуррором используют в качестве высоковольтных ключей для электронного зажигания каров. Эти транзисторы с усовершенствованной чертой переключения обширно юзаются в импульсных блоках питания телекоммуникационных и серверных систем.

IGBT-прибор представляет собой биполярный p-n-p транзистор, управляемый от сравнимо низковольтного MOSFET-транзистора с индуцированным каналом (рис.1,а).

Рис. 1. Эквивалентные схемы IGBT транзистора

IGBT-приборы являются компромиссным техническим решением, позволившим объединить положительные свойства как биполярных (малое падение напряжения в открытом состоянии, высочайшие коммутируемые напряжения), так и MOSFET-транзисторов (малая мощность управления, высочайшие скорости коммутации).

В то же время утраты у них растут пропорционально току, а не квадрату тока, как у полевых транзисторов. Наибольшее напряжение IGBT-транзисторов ограничено лишь технологическим пробоем и уже сейчас выпускаются приборы с рабочим напряжением до В. при этом остаточное напряжение на транзисторе во включенном состоянии не превосходит 23В.

По быстродействию силовые IGBT-приборы пока уступают MOSFET-транзисторам, но превосходят биполярные.

Структура базисной IGBT-ячейки представлена на рис.2а. Она содержит в стоковой области доп p+-слой, в итоге чего же и появляется p-n-p биполярный транзистор с чрезвычайно большой площадью, способный коммутировать значимые токи.

При закрытом состоянии структуры наружное напряжение приложено к обедненной области эпитаксиального n-слоя. При подаче на изолированный затвор положительного смещениявозникает проводящий канал в р-области (на рисунке обозначен пунктирной линией) и врубается соответственный МДП транзистор, обеспечивая открытие биполярного p-n-p транзистора. Меж наружными выводами ячейки ? коллектором и эмиттером начинает протекать ток. При этом ток стока МДП транзистора оказывается усиленным в (+1) раз. При включенном биполярном транзисторе в n-область идут встречные потоки носителей (электронов и дырок), что ведет к падению сопротивления данной области и доп уменьшению остаточного напряжения на приборе.

Рис Структуры простых ячеек IGBT транзисторов

Напряжение на открытом приборе складывается из напряжения на прямосмещенном эмиттерном переходе p-n-p-транзистора (диодная составляющая) и падения напряжения на сопротивлении модулируемой n-области (омическая составляющая):

,

где RМДП— сопротивление MOSFET транзистора в структуре IGBT (сопротивление эпитаксиального n-слоя); b- коэффициент передачи базисного тока биполярного p-n-p-транзистора.

В настоящее время для уменьшения падения напряжения на IGBT транзисторах в открытом состоянии, расширения диапазонов допустимых токов, напряжений и области безопасной работы они делаются по технологии с вертикальным затвором- trench-gate technology (рис.2б).

При этом размер простой ячейки миниатюризируется в 25раз.

Как правило, в области рабочих токов, на которые проектируется структура IGBT, остаточное напряжение на приборе слабо зависит от температуры (рис.3).

Рис. 3. Зависимость падения напряжения на открытом приборе от температуры для высоковольтного MOSFET транзистора IRF и IGBT транзисторов при токе 10А

Усилительные характеристики IGBT-прибора характеризуются крутизной S, которая определяется усилительными качествами МДП и биполярного транзисторов в структуре IGBT.

Соответственно, значение крутизны для IGBT является наиболее высочайшим в сопоставлении с биполярными и МДП транзисторами.

Динамические свойства IGBT структуры определяются внутренними паразитными емкостями, состоящими из межэлектродных емкостей МДП транзистора и доп емкостей p-n-p-транзистора.

Типичные значения времени рассасывания скопленного заряда и спада тока при выключении IGBT находятся в спектрах 0,20,4 и 0,21,5мкс соответственно. Область безопасной работы современных IGBT транзисторов дозволяет удачно обеспечить их надежную работу без внедрения доп цепей формирования линии движения переключения при частотах от 10 до 20кГц.

Типовые свойства IGBT-транзисторов приведены на рис. [2].

Рис. 4. Семейство выходных вольт-амперных черт IGBT-транзистора

Рис. 5. Зависимость напряжения насыщения коллектор-эмиттер от напряжения затвор-эмиттер

Рис. 6. Динамические свойства IGBT транзисторов(для полумостовой схемы с индуктивной нагрузкой): td(on) и td(off)— времена задержки переключения; tr— время нарастания коллекторного тока; tf— время спада коллекторного тока

В общем случае выход из строя IGBT-транзисторов связан с нарушением границ области безопасной работы.

Основная часть аварийных ситуаций связана с превышением очень допустимого напряжения коллектор-эмиттер. Индуктивная перегрузка и переходные режимы напряжения питания коллекторной цепи также могут вызвать разрушение IGBT-приборов. В настоящее время, нет заморочек приобрести IGBT транзисторы. Инет маркет Dalincom дает большой выбор современных IGBT транзисторов по низим ценам.

Неприятной индивидуальностью IGBT-транзисторов неких производителей является эффект «защелки», который связан с наличием триггерной схемы, образованной биполярной частью IGBT-структуры и паразитным n-p-n транзистором (рис.1б).

При определенных критериях работы, когда напряжение на паразитном резисторе Rs превышает некое пороговое значение, n-p-n транзистор раскрывается, триггер опрокидывается и происходит защелкивание. Следствием этого, как правило, является лавинообразный выход устройства из строя.

При разработке электронных схем с юзанием IGBT-транзисторов в которых таковая ситуация возможна, следует особенное внимание уделять ограничению наибольших токов и ограничению dV/dt. Для ограничения тока недлинного замыкания при аварийном режиме рекомендуется включение меж затвором и эмиттером защитной цепи, предотвращающей повышение напряжения затвор-эмиттер при резком нарастании тока коллектора.

Наилучшим вариантом является подключение параллельно цепи затвор-эмиттер поочередно соединенных диода Шоттки и конденсатора, заряженного до напряжения +15+16В. Допускается применение в качестве защитного элемента стабилитрона на напряжение 1516В.

Для защиты IGBT-транзисторов от коммутационных перенапряжений в цепи коллектор-эмиттер следует использовать снабберные RC- и RCD-цепи, установленные конкретно на силовых выводах [1].

Затвор IGBT-транзисторов электрически изолирован от канала чрезвычайно узким слоем диэлектрика и просто может быть поврежден при неверной эксплуатации.

Для обычного включения и перевода IGBT-транзистора в состояние насыщения при обеспечении малых утрат в этом состоянии нужен заряд входной емкости устройства (пФ) до +15В ±10%. Перевод устройства в закрытое состояние может осуществляться как подачей нулевого напряжения, так и отрицательного- не наиболее 20В (обычно в пределах 56В). Очень допустимое напряжение затвор-эмиттер не обязано превосходить +20В. Превышение этого напряжения может пробить изоляцию затвора и вывести устройство из строя. Не рекомендуется работа IGBT-транзистора и при «подвешенном» затворе, так как в неприятном случае может быть ложное включение прибора.

С целью понижения динамических утрат и роста частоты коммутации нужно обеспечить маленькое время переключения устройства.

Время переключения для большинства ключей на IGBT-транзисторах лежит в пределах нс, что просит обеспечивать перезаряд входной емкости в течение недлинного времени с помощью токовых пиков до 5А и наиболее. Нужно также уменьшать отрицательную обратную связь, которая может появиться из-за индуктивности очень длинноватого соединительного проводника к эмиттеру прибора.

Длина соединительных проводников меж управляющей схемой и массивным полевым транзистором обязана быть малой для исключения помех в цепи управления.

Для соединения целенаправлено употреблять витую пару малой длины либо прямой установка платы управляющей схемы на выводы управления транзистора. Ежели не удается избежать длинноватых проводников в цепи затвора, то в качестве меры предосторожности нужно включить поочередно с затвором резистор с маленьким сопротивлением. Традиционно довольно, чтоб сопротивление этого резистора лежало в спектре Ом.

Следует отметить, что IGBT-транзисторы не так чувствительны к электростатическому пробою, как, к примеру, КМОП-приборы, из-за того, что входная емкость массивных IGBT-транзисторов существенно больше и может вместить в себя огромную энергию, до этого чем разряд вызовет необратимый пробой затвора.

Но при транспортировке и хранении этих устройств затвор и эмиттерный вывод должны быть закорочены токопроводящими перемычками, которые не должны сниматься до момента подключения транзистора в схему. Создавать монтажные работы с IGBT-транзисторами нужно лишь при наличии антистатического браслета. Все инструменты и оснастка, с которыми может контактировать модуль, должны быть заземлены. Для защиты затвора от статического пробоя конкретно в схеме нужно подключение параллельно цепи затвор-эмиттер резистора сопротивлением 1020кОм.

Условные графические обозначения IGBT-транзисторов, используемые разными производителями на принципиальных схемах электронных устройств, приведены на рис.7.

Рис.

7. Условные графические обозначения IGBT-транзисторов

Компания International Rectifier (IR) выпускает четыре семейства IGBT-транзисторов, нацеленных на применение в разных областях силовой электроники. Разделение по классам идет по спектру рабочих частот.

Как проверить igbt транзистор

Так выделяют семейства Standart, Fast, UltraFast, Warp (табл.1).

Таблица 1. Сравнительные свойства разных семейств IGBT-транзисторов компании IR

Параметр Семейства IGBT-транзисторов
Standart Fast UltraFast Warp
Uкэ, В 1,3 1,5 1,8 2,1
Энергия переключения, мДж/А?мм2 0,54 0,16 0, 0,03
Статические утраты, Вт 0, 0,75 0,95 1,1

Транзисторы семейства Standart оптимизированы на применение в цепях, где нужно маленькое падение напряжения на ключе и малые статические потери.

Транзисторы семейства UltraFast и Warp оптимизированы на применение в ВЧ цепях, где нужно иметь малые динамические утраты.

Как проверить igbt транзистор

Малая энергия переключения дозволяет употреблять транзисторы Warp вплоть до частот кГц, а транзисторы UltraFast- до 60кГц при применимом уровне динамических потерь.

Транзисторы семейства Fast являются неким компромиссом меж рассмотренными семействами. Владея низким падением напряжением и применимыми потерями, транзисторы Fast могут юзаться в цепях, где не требуется чрезвычайно высочайшие скорости переключения, в схемах, где применение Standart приведет к огромным динамическим потерям, а внедрения Warp приведет к высочайшим статическим потерям.

По скоростям переключения сравнимы с биполярными транзисторами.

В наставлениях по применению компания International Rectifier показывает, что в IGBT транзисторах новейшего поколения триггерная структура подавлена вполне. Не считая этого обеспечивается практически прямоугольная область безопасной работы.

Цифро-буквенное обозначение IGBT-транзисторов, выпускаемых компанией приведено на рис.8.

Рис. 8. Обозначение IGBT-транзисторов компании IR

В табл.2 приведены характеристики IGBT-транзисторов средней мощности с наибольшим напряжением В, которые находят обширное применение в бытовой и офисной технике [3].

Таблица 2.

IGBT-транзисторы компании IR

Наименование Корпус Рабочие частоты, кГц Uкэ макс, В Uкэ вкл, В Iк (25°C) Iк (°C) Р, Вт
IRG4BC10K TOAB 2,62 9,0 5,0 38
IRG4BC10S TOAB ?1 1,70 14 8,0 38
IRG4BC20F TOAB 2 16 9 60
IRG4BC20FD-S D2-Pak 1,66 16 9 60
IRG4BC20K (-S) TOAB (D2-Pak) 2,80 16 9,0 60
IRG4BC20S TOAB ?1 1,6 19 10 60
IRG4BC20U TOAB 2,1 13 6,5 60
IRG4BC20W (-S) TOAB (D2-Pak) 2,60 13 6,5 60
IRG4BC30F TOAB 1,8 31 17
IRG4BC30K (-S) TOAB (D2-Pak) 2,70 28 16
IRG4BC30S (-S) TOAB (D2-Pak) ?1 1,60 34 18
IRG4BC30U TOAB 2,1 23 12
IRG4BC30U-S D2-Pak 1,95 23 12
IRG4BC30W (-S) TOAB (D2-Pak) 2,70 23 12
IRG4BC40F TOAB 1,7 49 27
IRG4BC40K TOAB 2,6 42 25
IRG4BC40S TOAB ?1 1,5 60 31
IRG4BC40U TOAB 2,10 40 20
IRG4BC40W TOAB 2,50 40 20
IRG4IBC20W TO FullPak 2,60 11,8 6,2 34
IRG4IBC30S TO FullPak ?1 1,6 23,5 13 45
IRG4IBC30W TO FullPak 2,70 17 8,4 45
IRG4PC30F TOAC 1,80 31 17
IRG4PC30K TOAC 2,70 28 16
IRG4PC30S TOAC ?1 1,60 34 18
IRG4PC30U TOAC 2,10 23 12
IRG4PC30W TOAC 2,70 23 12
IRG4PC40F TOAC 1,70 49 27
IRG4PC40K TOAC 2,6 42 25
IRG4PC40S TOAC ?1 1,50 60 31
IRG4PC40U TOAC 2,10 40 20
IRG4PC40W TOAC 2,50 40 20
IRG4PC50F TOAC 1,60 70 39
IRG4PC50K TOAC 2,20 52 30
IRG4PC50S TOAC ?1 1,36 70 41
IRG4PC50S-P SM TO ?1 1,36 70 41
IRG4PC50U TOAC 2,00 55 27
IRG4PC50W TOAC 2,30 55 27
IRG4PC60F TOAC 1,80 90 60
IRG4PC60U TOAC 2,00 75 40
IRG4PSC71K TOAA 2,30 85 60
IRG4PSC71U TOAA 2,00 85 60
IRG4RC10K D-Pak 2,62 9 5 38
IRG4RC10S D-Pak ?1 1,7 14 8 38
IRG4RC10U D-Pak 2,6 5 38
IRG4RC20F D-Pak 2,1 22 12 66
IRGB30B60K TOAB 2,35 78 50
IRGB4B60K TOAB 2,5 12 6,8 63
IRGB6B60K TOAB 1,80 13 7 90
IRGB8B60K TOAB 2,2 17 9,0
IRGS30B60K D2-Pak 2,35 78 50
IRGS4B60K D2-Pak 2,5 12 6,8 63
IRGS6B60K D2-Pak 1,80 13 7 90
IRGS8B60K D2-Pak 2,2 17 9,0
IRGSL30B60K TO 2,35 78 50
IRGSL4B60K TO 2,5 12 6,8 63
IRGSL6B60K TO 1,80 13 7 90
IRGSL8B60K TO 2,2 17 9,0

Литература

1.

Дьяконов В.П., Ремнев А.М., Смердов В.Ю. Энциклопедия устройств на полевых транзисторах. Москва: Солон-Р, , с.

2. Воронин П. А. Силовые полупроводниковые ключи. Семейства, свойства, применение. Москва: Додэка, , с.

Андрей Образцов, Вячеслав Смердов

Копирование статьи запрещено. Эксклюзивное право размещения предоставлено журнальчиком Ремонт и Сервис

г

Биполярные транзисторы с изолированным затвором являются новеньким типом активного устройства, который возник сравнимо не так давно. Его входные свойства подобны входным чертам полевого транзистора, а выходные – выходным чертам биполярного.

В литературе этот устройство именуют IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor).

По быстродействию они существенно превосходят биполярные транзисторы. Почаще всего IGBT-транзисторы юзают в качестве массивных ключей, у которых время включения 0,2 — 0,4 мкс, а время выключения 0,2 — 1,5 мкс, коммутируемые напряжения добиваются 3,5 кВ, а токи А.

IGBT-транзисторы вытесняют тиристоры из высоковольтных схем преобразования частоты и разрешают сделать импульсные вторичного электропитания с отменно наилучшими чертами. IGBT-транзисторы юзаются довольно обширно в инверторах для управления электродвигателями, в массивных системах бесперебойного питания с напряжениями выше 1 кВ и токами в сотки ампер.

В некий степени это является следствием того, что во включенном состоянии при токах в сотки ампер падение напряжения на транзисторе находится в пределах 1,5 — 3,5В.

Как видно из структуры IGBT-транзистора (рис. 1), это довольно непростой устройство, в котором транзистор типа р–n–р управляется МОП-транзистором с каналом типа n.

Рис. 1. Структура IGBT-транзистора

Коллектор IGBT-транзистора (рис. 2,а) является эмиттером транзистора VT4. При подаче положительного напряжения на затвор у транзистора VT1 по-является электропроводный канал.

Через него эмиттер транзистора IGBT (коллектор транзистора VT4) оказывается соединенным с базой транзистора VT4.

Это приводит к тому, что он на сто процентов отпирается и падение напряжения меж коллектором транзистора IGBT и его эмиттером становится равным падению напряжения на эмиттерном переходе транзистора VT4, просуммированному с падением напряжения Uси на транзисторе VT1.

В связи с тем, что падение напряжения на р–n-переходе миниатюризируется с повышением температуры, падение напряжения на отпертом IGBT-транзисторе в определенном спектре токов имеет отрицательный температурный коэффициент, который становится положительным при большом токе.

Потому падение напряжения на IGBT-транзисторе не опускается ниже порогового напряжения диода (эмиттерного перехода VТ4).

Рис. 2. Эквивалентная схема IGBT-транзистора (а) и его условное обозначение в отечественной (б) и иностранной (в) литературе

При увеличении напряжения, приложенного к транзистору IGBT, возрастает ток канала, определяющий ток базы транзистора VT4, при этом падение напряжения на IGBT-транзисторе миниатюризируется.

При запирании транзистора VT1 ток транзистора VT4 становится малым, что дозволяет считать его запертым. Доп слои введены для исключения режимов работы, соответствующих для тиристоров, когда происходит лавинный пробой. Буферный слой n+ и широкая базисная область n– обеспечивают уменьшение коэффициента усиления по току p–n–p-транзистора.

Общая картина включения и выключения довольно непростая, так как наблюдаются конфигурации подвижности носителей заряда, коэффициентов передачи тока у имеющихся в структуре p–n–p- и n–p–n-транзисторов, конфигурации сопротивлений областей и пр. Хотя в принципе IGBT–транзисторы могут быть применены для работы в линейном режиме, пока в основном их используют в главном режиме.

При этом конфигурации напряжений у коммутируемого ключа характеризуются кривыми, показанными на рис

Рис. 3. Изменение падения напряжения Uкэ и тока Ic IGBT-транзистора

Рис. 4. Схема замещения транзистора типа IGBT (а) и его вольт-амперные свойства (б)

Исследования проявили, что для большинства транзисторов типа IGBT времена включения и выключения не превосходят 0,5 — 1,0 мкс.

Для уменьшения количества доп наружных компонентов в состав IGBT-транзисторов вводят диоды либо выпускают модули, состоящие из пары компонентов (рис. 5, а – г).

Рис. 5. Условные обозначения модулей на IGBT-транзисторах: а – МТКИД; б – МТКИ; в – М2ТКИ; г — МДТКИ

Условные обозначения IGBT-транзисторов включают: буковку М – модуль беспотенциальный (основание изолировано); 2 – количество ключей; буковкы ТКИ – биполярный с изолированным затвором; ДТКИ – диод/биполярный транзистор с изолированным затвором; ТКИД – биполярный транзистор с изолированным затвором/диод; цифры: 25, 35, 50, 75, 80, , – наибольший ток; цифры: 1, 2, 5, 6, 10, 12 – наибольшее напряжение меж коллектором и эмиттером Uкэ (*В).

К примеру модуль МТКИД имеет UКЭ = В, I=2*75А, UКЭотк =3,5 В, PKmax = Вт.

д.т.н., доктор Л. А. Потапов

Автор Сообщение
ХоВсеЗнать

Бывалый

Сообщения: 79


Доброго времени суток. Попалась данная СМА с сушкой, Модуль управления ARISTON INDESIT Arcph WD AQ LCD Ed5 с сушкой и трехфазным движком. Код производителя модуля Редакция программного обеспечения FW FW2: FW3: Ошибка F01, не крутит движок.

Найдено КЗ в одном из 6-ти IGBT транзисторов, наружных повреждений не наблюдается. Таковой модуль попался в первый раз, транзисторы приклеены к радиатору, пока не знаю как его отковырять, то ли прогреть феном, может и в этом вопросике подскажите. В движке все три обмотки звонятся симметрично по 3,5Ом. Желаю выяснить маркировку транзистора, что бы время не терять, пока сижу на работе сделать заказ, семья с небольшим ребенком, не охото затягивать. Заблаговременно всем спасибо.

Ispanec

Завсегдатай

Сообщения:


ХоВсеЗнать

Бывалый

Сообщения: 79


Спасибо.
alexu

Передовик

Сообщения:


ХоВсеЗнать, выкинь это дерьмо и купи норм стиралку, издержки не оправдывают ожидания
ХоВсеЗнать

Бывалый

Сообщения: 79


alexu писал:
ХоВсеЗнать, выкинь это дерьмо и купи норм стиралку, издержки не оправдывают ожидания

Она не моя, я её ремонтирую, занимаюсь я ремонтами бытовой техники, потому мне дешевле её отремонтировать, чем брать клиенту свежую, а эту выбросить.

alexu

Передовик

Сообщения:


не верно прочел, изредка транзисторы меняю, проще с разбора модуль найти
sashko65

Фанат форума

Сообщения:


alexu, 100 пудов
аliеn

Передовик

Сообщения:


ХоВсеЗнать писал:
Хочу выяснить маркировку транзистора, что бы время не терять, пока сижу на работе сделать заказ

и к нему термоскотч теплопроводящий

ХоВсеЗнать

Бывалый

Сообщения: 79


аliеn писал:
ХоВсеЗнать писал:
Хочу выяснить маркировку транзистора, что бы время не терять, пока сижу на работе сделать заказ

и к нему термоскотч теплопроводящий

Спасибо за совет, для тебя и всем кто отозвался.

Про термоскотч не слышал, поищу тоже, а то смотрю на радиатор элементы как бы приклеены и чем то ну чрезвычайно тоненьким, фактически не видно прослойки меж ними. Заказал транзисторы, буду поменять оба в плече, о результатах отпишусь.

Мелиор

Старший модератор

Сообщения:


ХоВсеЗнать, не ты некорректно прочел, а alexu некорректно прочел.

Ты написал «попалась», а он прочел «поломалась»

А вообщем, чисто мое мировоззрение, что давать совет типа «выкинь, купи новую» некорректно. Мы на то и профессионалы, чтоб чинить любые стиралки с хоть какими недостатками, а советы приобрести свежую могут и должны давать торговцы. Вон, sashko65, натаскал с Польши мусора и сейчас его реализует, ему выгоднее реализовать, чем чинить. И мозга много не нужно и средств больше заработаешь

ХоВсеЗнать

Бывалый

Сообщения: 79


Мелиор писал:
ХоВсеЗнать, не ты некорректно прочел, а alexu некорректно прочел.

Ты написал «попалась», а он прочел «поломалась»

А вообщем, чисто мое мировоззрение, что давать совет типа «выкинь, купи новую» некорректно. Мы на то и профессионалы, чтоб чинить любые стиралки с хоть какими недостатками, а советы приобрести свежую могут и должны давать торговцы.

Спасибо за поддержку. Транзисторы заказал, один отковырял, вправду на термоскотч приклеен был, на данный момент и термоскотч поищу где заказать.

sashko65

Фанат форума

Сообщения:


Мелиор, Слава так оно и есть, даже щётки в лом поменять, закидую иной движок с целыми, а тот под навес.

тю

Фанат форума

Сообщения:


шетки легче и бытрее поменять чем двишок !!!!!!!!!!
аliеn

Передовик

Сообщения:


тю писал:
шетки легче и бытрее поменять чем двишок !!!!!!!!!!

он не отыскивает лёгких путей

sashko65

Фанат форума

Сообщения:


тю, там есть своя фишка
Антонов

Передовик

Сообщения:


причом сдесь плечо и поменять 2 транзистора ?

они там независимы ..!!
а горят от перегрева ..!!
вот драйвер — управление транзистором необходимо поменять ..
у меня был вариант самый последний сгорел — прилепил на слюду с торца, пол года клиента не слышу и не вижу

аliеn

Передовик

Сообщения:


Антонов писал:
прилепил на слюду с торца, пол года клиента не слышу и не вижу

наверняка прилепленный на слюду застрелил клиента

sashko65

Фанат форума

Сообщения:


Антонов

Передовик

Сообщения:


не клиент собственного не попустит, тем наиболее ремонт дорогой 20 баксов
ХоВсеЗнать

Бывалый

Сообщения: 79


Антонов писал:
у меня был вариант самый последний сгорел — прилепил на слюду с торца, пол года клиента не слышу и не вижу

Вот у меня на данный момент вариант, сгорел самый последний, заказал десяток транзисторов и двусторонний термоскотч, поменяю два транзистора спаленный и примыкающий через них идет общественная дорожка на разъем мотора.

Драйвер менять? Я не увидел в твоем посте, что ты менял, но как я сообразил все работает. Я тоже поменяю транзисторы, а там посмотрим.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: