晶閘管等元件通過(guò)整流來(lái)實(shí)現(xiàn)。除此之外整流器件還有很多,如:可關(guān)斷晶閘管GTO,逆導(dǎo)晶閘管,雙向晶閘管,整流模塊,功率模塊IGBT,SIT,MOSFET等等,這里只探討晶閘管。晶閘管又名可控硅,通常人們都叫可控硅。是一種功率半導(dǎo)體器件,由于它效率高,控制特性好,壽命長(zhǎng),體積小等優(yōu)點(diǎn),自上個(gè)世紀(jì)六十長(zhǎng)代以來(lái),獲得了迅猛發(fā)展,并已形成了一門的學(xué)科。“晶閘管交流技術(shù)”。晶閘管發(fā)展到,在工藝上已經(jīng)非常成熟,品質(zhì)更好,成品率大幅提高,并向高壓大電流發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)晶閘管大額定電流可達(dá)5000A,國(guó)外更大。我國(guó)的韶山電力機(jī)車上裝載的都是我國(guó)自行研制的大功率晶閘管。晶閘管的應(yīng)用:一、可控整流如同二極管整流一樣,可以把交流整流為直流,并且在交流電壓不變的情況下,方便地控制直流輸出電壓的大小即可控整流,實(shí)現(xiàn)交流——可變直流二、交流調(diào)壓與調(diào)功利用晶閘管的開關(guān)特性代替老式的接觸調(diào)壓器、感應(yīng)調(diào)壓器和飽和電抗器調(diào)壓。為了消除晶閘管交流調(diào)壓產(chǎn)生的高次諧波,出現(xiàn)了一種過(guò)零觸發(fā),實(shí)現(xiàn)負(fù)載交流功率的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)即晶閘管調(diào)功器。交流——可變交流。三、逆變與變頻直流輸電:將三相高壓交流整流為高壓直流,由高壓直流遠(yuǎn)距離輸送以減少損耗。斬波IGBT模塊:以FD開頭。其實(shí)這個(gè)完全可以使用FF半橋來(lái)替代。只要將另一單元的IGBT處于關(guān)閉狀態(tài)。寧夏SKM200GB128DIGBT模塊品質(zhì)優(yōu)異
在現(xiàn)代電力電子技術(shù)中得到了越來(lái)越的應(yīng)用,在較高頻率的大、率應(yīng)用中占據(jù)了主導(dǎo)地位。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MOS截止,切斷PNP晶體管基極電流的供給,使得晶體管截止。IGBT與MOSFET一樣也是電壓控制型器件,在它的柵極—發(fā)射極間施加十幾V的直流電壓,只有在uA級(jí)的漏電流流過(guò),基本上不消耗功率。1、IGBT模塊的選擇IGBT模塊的電壓規(guī)格與所使用裝置的輸入電源即試電電源電壓緊密相關(guān)。其相互關(guān)系見下表。使用中當(dāng)IGBT模塊集電極電流增大時(shí),所產(chǎn)生的額定損耗亦變大。同時(shí),開關(guān)損耗增大,使原件發(fā)熱加劇,因此,選用IGBT模塊時(shí)額定電流應(yīng)大于負(fù)載電流。特別是用作高頻開關(guān)時(shí),由于開關(guān)損耗增大,發(fā)熱加劇,選用時(shí)應(yīng)該降等使用。2、使用中的注意事項(xiàng)由于IGBT模塊為MOSFET結(jié)構(gòu),IGBT的柵極通過(guò)一層氧化膜與發(fā)射極實(shí)現(xiàn)電隔離。由于此氧化膜很薄,其擊穿電壓一般達(dá)到20~30V。因此因靜電而導(dǎo)致柵極擊穿是IGBT失效的常見原因之一。因此使用中要注意以下幾點(diǎn):在使用模塊時(shí)。河南Semikron西門康SKM100GB12T4IGBT模塊快速發(fā)貨.34mm封裝(俗稱“窄條”):由于底板的銅極板只有34mm寬。
變頻器IGBT模塊怎么檢測(cè)好壞?歐姆擋檢測(cè):一表筆接直流母線正另一表筆分別接RST和UVW,三個(gè)阻值比較接近和后三個(gè)阻值比較接近都是千歐姆級(jí)別正常一表筆接直流母線負(fù)另一表筆分別接RST和UVW,三個(gè)阻值比較接近和后三個(gè)阻值比較接近都是千歐姆級(jí)別正常否則就是壞啦用萬(wàn)用表測(cè)量變頻器IGBT模塊好壞的具體步驟:為了人身安全,首先必須確保機(jī)器斷電,并拆除電源線R、S、T和輸出線U、V、W后放可操作!(1)先把萬(wàn)用表打到“二級(jí)管”檔,然后通過(guò)萬(wàn)用表的紅色表筆和黑色表筆按以下步驟檢測(cè):(2)黑色表筆接觸直流母線的負(fù)極P(+),紅色表筆依次接觸R、S、T,記錄萬(wàn)用表上的顯示值;然后再把紅色表筆接觸N(-),黑色表筆依次接觸R、S、T,記錄萬(wàn)用表的顯示值;六次顯示值如果基本平衡,則表明變頻器二極管整流或軟啟電阻無(wú)問(wèn)題,反之相應(yīng)位置的整流模塊或軟啟電阻損壞,現(xiàn)象:無(wú)顯示。(3)紅色表筆接觸直流母線的負(fù)極P(+),黑色表筆依次接觸U、V、W,記錄萬(wàn)用表上的顯示值;然后再把黑色表筆接觸N(-),紅色表筆依次接觸U、V、W,記錄萬(wàn)用表的顯示值;判斷方法:六次顯示值如果基本平衡,則表明變頻器IGBT逆變模塊無(wú)問(wèn)題,反之相應(yīng)位置的IGBT逆變模塊損壞,現(xiàn)象:無(wú)輸出或報(bào)故障。
使IGBT導(dǎo)通。反之,加反向門極電壓消除溝道,切斷基極電流,使IGBT關(guān)斷。IGBT的驅(qū)動(dòng)方法和MOSFET基本相同,只需控制輸入極N一溝道MOSFET,所以具有高輸入阻抗特性。當(dāng)MOSFET的溝道形成后,從P+基極注入到N一層的空穴(少子),對(duì)N一層進(jìn)行電導(dǎo)調(diào)制,減小N一層的電阻,使IGBT在高電壓時(shí),也具有低的通態(tài)電壓。檢測(cè)IGBT好壞簡(jiǎn)便方法1、判斷極性首先將萬(wàn)用表?yè)茉赗&TImes;1KΩ擋,用萬(wàn)用表測(cè)量時(shí),若某一極與其它兩極阻值為無(wú)窮大,調(diào)換表筆后該極與其它兩極的阻值仍為無(wú)窮大,則判斷此極為柵極(G)。其余兩極再用萬(wàn)用表測(cè)量,若測(cè)得阻值為無(wú)窮大,調(diào)換表筆后測(cè)量阻值較小。在測(cè)量阻值較小的一次中,則判斷紅表筆接的為集電極(C);黑表筆接的為發(fā)射極(E)。2、判斷好壞將萬(wàn)用表?yè)茉赗&TImes;10KΩ擋,用黑表筆接IGBT的集電極(C),紅表筆接IGBT的發(fā)射極(E),此時(shí)萬(wàn)用表的指針在零位。用手指同時(shí)觸及一下柵極(G)和集電極(C),這時(shí)IGBT被觸發(fā)導(dǎo)通,萬(wàn)用表的指針擺向阻值較小的方向,并能站住指示在某一位置。然后再用手指同時(shí)觸及一下柵極(G)和發(fā)射極(E),這時(shí)IGBT被阻斷,萬(wàn)用表的指針回零。此時(shí)即可判斷IGBT是好的。第三代IGBT開始,采用新的命名方式。命名的后綴為:T3,E3,P3。
溝道在緊靠柵區(qū)邊界形成。在C、E兩極之間的P型區(qū)(包括P+和P-區(qū))(溝道在該區(qū)域形成),稱為亞溝道區(qū)(Subchannelregion)。而在漏區(qū)另一側(cè)的P+區(qū)稱為漏注入?yún)^(qū)(Draininjector),它是IGBT特有的功能區(qū),與漏區(qū)和亞溝道區(qū)一起形成PNP雙極晶體管,起發(fā)射極的作用,向漏極注入空穴,進(jìn)行導(dǎo)電調(diào)制,以降低器件的通態(tài)電壓。附于漏注入?yún)^(qū)上的電極稱為漏極(即集電極C)。IGBT的開關(guān)作用是通過(guò)加正向柵極電壓形成溝道,給PNP(原來(lái)為NPN)晶體管提供基極電流,使IGBT導(dǎo)通。反之,加反向門極電壓消除溝道,切斷基極電流,使IGBT關(guān)斷。IGBT的驅(qū)動(dòng)方法和MOSFET基本相同,只需控制輸入極N-溝道MOSFET,所以具有高輸入阻抗特性。當(dāng)MOSFET的溝道形成后,從P+基極注入到N-層的空穴(少子),對(duì)N-層進(jìn)行電導(dǎo)調(diào)制,減小N-層的電阻,使IGBT在高電壓時(shí),也具有低的通態(tài)電壓。IGBT原理方法IGBT是將強(qiáng)電流、高壓應(yīng)用和快速終端設(shè)備用垂直功率MOSFET的自然進(jìn)化。由于實(shí)現(xiàn)一個(gè)較高的擊穿電壓BVDSS需要一個(gè)源漏通道,而這個(gè)通道卻具有很高的電阻率,因而造成功率MOSFET具有RDS(on)數(shù)值高的特征,IGBT消除了現(xiàn)有功率MOSFET的這些主要缺點(diǎn)。雖然一代功率MOSFET器件大幅度改進(jìn)了RDS(on)特性。拓?fù)鋱D與型號(hào)的關(guān)系:型號(hào)開頭兩個(gè)字母或數(shù)字決定。吉林SKM200GB128DIGBT模塊型號(hào)齊全
單管IGBT:TO-247這種形式的封裝。一般電流從5A~75A左右。寧夏SKM200GB128DIGBT模塊品質(zhì)優(yōu)異
根據(jù)IGBT的驅(qū)動(dòng)以及逆變電路的要求,模塊內(nèi)部的IGBT控制電源必須是上橋臂3組,下橋臂1組,總計(jì)4組單獨(dú)的15V直流電源。圖1中給出了幾種典型光電耦合器驅(qū)動(dòng)電路,其中三極管與光電耦合器并聯(lián)型電路對(duì)光電耦合器特別有利。對(duì)控制輸入的光電耦合器規(guī)格的要求是:CMH與CML相等且太于15kV/μs或10kV/μs,TPHL=TPLH<。圖1光電耦合器驅(qū)動(dòng)電路推薦使用的光電耦合器有:HCPI,-4505、HCPL-4506、(IGM)、TLP755等。一般情況下,光電耦合器要符合UI。、VDE等安全認(rèn)證。同時(shí)好使光電耦合器和IGBT控制端子間的布線盡量短。由于光電耦合器兩端間常加有大的du/出,因此,光電耦合器兩端的布線不要太靠近以減小其間的耦合電容。在使用15V的直流電源組件時(shí),電源輸出側(cè)的GND端子不要互聯(lián),并盡量減少各電源與地間的雜散電容,同時(shí)還應(yīng)當(dāng)確保足夠大的絕緣距離(大于2mm)。光電耦合器輸入用的10μF及μF濾波電容主要用于保持控制電壓平穩(wěn)和使線路阻抗穩(wěn)定。控制信號(hào)輸入端與Vcc端應(yīng)接20kΩ的上拉電阻,在不使用制動(dòng)單元時(shí),也應(yīng)該在DB輸人端與Vcc端之間接20Ω的上拉電阻,否則,du/dt過(guò)大,可能會(huì)引起誤動(dòng)作。圖2所示為1組上橋臂的控制信號(hào)的輸入電路。寧夏SKM200GB128DIGBT模塊品質(zhì)優(yōu)異