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        IGBT模塊的使用和安裝

        日期:2022-05-28 05:38
        瀏覽次數:1052
        摘要:
        IGBT模塊的用于和裝置 
          IGBT是絕緣柵雙極型晶體管( Insulated Gate Bipolar Transistor ) , 它是八十年代初誕生,九十年代迅速發展起來的新型復合器件。 IGBT 將 MOSFET 與 GTR 的優點集于一身,既有輸入阻抗高、速度快、熱穩定性好、電壓驅動型,又具有通態壓降低、高電壓、大電流的優點。因此, IGBT 的新技術、新工藝不斷有新的突破;應用頻率硬開關 5KHz ~ 40KHz ,軟開關 40KHz ~ 150KHz ;功率從五千瓦到幾百千瓦的應用場合。   IGBT器件將不斷開拓新的應用領域,為高效節能、節材,為新能源、自動化和智能化提供了新的機遇。為了使初次用于者正確用好 IGBT 模塊,*大限度地發揮 IGBT 模塊的作用,以下是*基本的用于說明。
        ㈠ 依據裝置負載的工作電壓和額定電流以及用于頻率 , 選擇合適規格的模塊。用戶用于模塊前請詳細閱讀模塊參數數據表,了解模塊的各項技術指標;根據模塊各項技術參數確定用于方案,計算通態損耗和開關損耗,選擇相匹配的散熱器及驅動電路。
        ㈡ IGBT 模塊的用于
        1 .防止靜電 IGBT 是靜電敏感器件,為了防止器件受靜電危害,應注意以下兩點:
        ① IGBT 模塊驅動端子上的黑色海綿是防靜電材料,用戶用接插件引線時取下防靜電材料立即插上引線;在無防靜電措施時,不要用手觸摸驅動端子。
        ② 驅動端子需要焊接時,設備或電烙鐵一定要接地。
        2 .選擇和用于
        ① 請在產品的*大額定值(電壓、電流、溫度等)范圍內用于,一旦超出*大額定值,可能損壞產品,特別是 IGBT 外加超出 Vces 的電壓時可能發生雪崩擊穿現象從而使元件損壞,請務必在 Vces 的額定值范圍內用于!工作用于頻率愈高 , 工作電流愈??;源于可靠性的原因,必須考慮安全系數。如果用于前需要測試請務必用于適當的測試設備,以免測試損壞(特別是 IGBT 和 FRED 模塊需要專業的測試設備,請勿用于非專業的設備測試其電壓的*大值)。
        ② 驅動電路:由于 IGBT Vce(sat) 和短路耐量之間的折衷關系,建議將柵極電壓選為 +VG=14 ~ 15V , -VG=5 ~ 10V ,要確保在模塊的驅動端子上的驅動電壓和波形達到驅動要求; 柵極電阻 Rg 與 IGBT 的開通和關斷特性密切相關,減小 Rg 值開關損耗減少,下降時間減少,關斷脈沖電壓增加;反之,柵極電阻 Rg 值增加時,會增加開關損耗,影響開關頻率;應根據浪涌電壓和開關損耗間*佳折衷 ( 與頻率有關 ) 選擇合適的 Rg 值,一般選為 5 Ω至 100 Ω之間。為防止柵極開路,建議靠近柵極與發射極間并聯 20K ~ 30K Ω電阻。驅動布線要盡量短且采用雙絞線;在電源合閘時請先投入驅動控制部分的電源,使其驅動電路工作后再投入主電路電源。
        ③ 保護電路: IGBT 模塊用于在高頻時布線電感容易產生尖峰電壓,必須注意減少布線電感和元件的配置,應注意以下保護項目:過電流保護、過電壓保護、柵極過壓及欠壓保護、安全工作區、過溫保護。
        ④ 吸收電路: 由于 IGBT 開關速度快,容易產生浪涌電壓,必須設有浪涌鉗位電路。
        ⑤ 并聯用于: 應考慮柵極電路、線路布線、電流不平衡和器件之間的溫度不平衡等問題。
        ⑥ 用于時請避開產生腐蝕氣體和嚴重塵埃的場所。
        ㈢ 裝置
        ① 散熱器應根據用于環境及模塊參數進行匹配選擇,以保證模塊工作時對散熱器的要求。
        ② 散熱器表面的光潔度應小于 10mm ,每個螺絲之間的平面扭曲小于 10mm 。為了減少接觸熱阻,推薦在散熱器與模塊之間涂上一層很薄的導熱硅脂,模塊均勻受力后 , 從模塊邊緣可看出有少許導熱硅脂擠出為*佳。
        ③ 模塊裝置在散熱器上時,螺釘需用說明書中給出的力矩擰緊。力矩不足導致熱阻增 加或運動中出現螺釘松動。力矩過大可能損壞模塊外殼或是破壞模塊絕緣;
        ④ 僅裝置一個模塊時,裝在散熱器中心位置,使熱阻效果*佳。
        ⑤ 裝置幾個模塊時,應根據每個模塊發熱情況留出相應的空間,發熱大的模塊應留出較多得空間。
        ⑥ 兩點裝置緊固螺絲時,先依次緊固額定力矩的 1/3 ,然后反次達到額定力矩。
        ⑦ 四點裝置和兩點裝置類似, IGBT 長的方向順著散熱器的紋路。緊固螺絲時,依次對角緊固 1/3 額定力矩,然后反次達到額定力矩。
        ⑧ 用于帶紋路的散熱器時, IGBT 長的方向順著散熱器的紋路,以減少散熱器的變形。兩只模塊在一個散熱器上裝置時,短的方向并排擺放,中間留出足夠的距離,主要是風機散熱時減少熱量迭加,容易散熱,*大限度發揮散熱器的效率。二是模塊端子容易連接,有利于減少雜散電感,尤其高頻用于時更重要。
        ⑨ 在連接器件時,連接模塊的母線排不能給模塊主端子電極造成過大的機械和熱應力,以免模塊電極的內部焊接斷裂或電極端子發熱在模塊上產生過熱。

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