①結(jié)構(gòu)。IGBT (Isulated Gate Bipolar Transistor)是一種結(jié)合了大功率晶體管( BJT)和功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)二者特點(diǎn)的復(fù)合型器件。它既具有MOS器件的工作速度快、驅(qū)動(dòng)功率小的特點(diǎn)，又具備了大功率晶體管的電流能力大、導(dǎo)通壓降低的優(yōu)點(diǎn)，是一種極有價(jià)值的新型器件。圖1-32表明了IGBT兼有BJT和MOS的優(yōu)點(diǎn)。 圖1-32 IGBT兼有BJT和MOS的優(yōu)點(diǎn)
IGBT是在功率場(chǎng)效應(yīng)管的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新元件。圖1-33為IGBT的結(jié)構(gòu)示意圖，IGBT和MOSFET二者結(jié)構(gòu)很類似，不同之處是IGBT多了一個(gè)P層發(fā)射極，使IGBT相當(dāng)于一個(gè)由MOS驅(qū)動(dòng)的復(fù)合型BJT。
由圖1-34 (a)的IGBT等效電路可見，IGBT是以BJT為主導(dǎo)元件、MOS為驅(qū)動(dòng)元件的達(dá)林頓結(jié)構(gòu)器件。其電路圖符號(hào)如圖1-34 (b)所示。
目前，IGBT的容量已經(jīng)達(dá)到BJT水平(單管IGBT達(dá)到2400A／1200V，1800A/1700V)，而且它的驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單、保護(hù)容易，不用緩沖電路，開關(guān)頻率高，這些都使IGBT變頻器比BJT變頻器有更大的吸引力。事實(shí)上，在新出品的通用變頻器中，IGBT已完全取代了BJT。
 圖1-33 IGBT的結(jié)構(gòu)示意圖
 圖1-34 IGBT等效電路圖
②IGBT的主要參數(shù)。其見表1-5。
表1-5 IGBT的主要參數(shù)
 ③IGBT的驅(qū)動(dòng)電路。目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用最多的IGBT驅(qū)動(dòng)模塊是日本富士公司開發(fā)的EXB系列，其特點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)模塊為單電源供電，內(nèi)部裝有2500V隔離電壓的光耦合器，且有過電流保護(hù)。下面介紹一種驅(qū)動(dòng)模塊EXB851的外形和功能，該模塊可驅(qū)動(dòng)600V／400A的IGBT（另一種EXB841可驅(qū)動(dòng)1200V／300A的IG-BT，其引腳、供電電壓相同）。
EXB851驅(qū)動(dòng)模塊的外形及引腳號(hào)如圖1-35所示．驅(qū)動(dòng)模塊的內(nèi)部功能如圖1-36所示。
 圖1-35 EXB851驅(qū)動(dòng)模塊外形及引腳圖
 圖1-36 EXB驅(qū)動(dòng)模塊內(nèi)部功能圖
EXB系列的額定值：
供電電壓 25V
光耦合器輸入電流 10mA
正反向偏置電流 1. 5mA
引腳圖：
引腳①：連接反向偏置電源的濾波電容器；
引腳②：驅(qū)動(dòng)模塊工作電源+20V；
引腳③：輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
引腳④：連接外部電容器，防止過流保護(hù)誤動(dòng)作；
引腳⑤：過流；
引腳⑥：集電極電壓測(cè)試點(diǎn)；
引腳⑦⑧：不接；
引腳⑨：電源地0V；
引腳⑩：不接；
引腳?：驅(qū)動(dòng)信號(hào)（-）輸入；
引腳?：驅(qū)動(dòng)信號(hào)(+)輸入。
④IGBT的選用。IGBT的選用有兩個(gè)原則：一是在關(guān)斷時(shí)，集電極峰值電流必須處在開關(guān)安全區(qū)工作范圍內(nèi)（即k小于兩倍的額定電流）；二是IGBT的工作結(jié)溫必須在150℃以下。表1-6、表1-7給出在不同變頻器容量下所應(yīng)選用的IGBT模塊的額定容量。
表1-6 AC 220V線電壓下IGBT模塊選用表
 表1-7 AC460V、480V線電壓下IGBT模塊選用表
 （責(zé)任編輯: 佚名 ） |
|
|
