揭秘缓启动电路的工作原理与功能特点

发布时间：2019-05-22

标签：IGBT 双极型三极管（BJT）绝缘栅型场效应管（MOS）

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IGBT，又被称为绝缘栅双极型晶体管，是一种复合全控型电压驱动式功率半导体器件，结合了双极型三极管（BJT）和绝缘栅型场效应管（MOS）的特点。它的输入端是MOSFET，输出端是PNP晶体管，可以视作具有MOS输入的达林顿管。

IGBT综合了MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两个优点，具备易于驱动、大峰值电流容量、自关断以及高开关频率（10-40kHz）等特点。因此，在小体积、高效率的变频电源、电机调速、UPS和逆变焊机等领域广泛应用。

IGBT的工作原理如下：

IGBT由栅极G、发射极E和集电极C三个极控制。

当给栅极施加正向电压时，形成沟道，为PNP晶体管提供基极电流，使得IGBT导通。反之，施加反向电压消除沟道，切断基极电流，使得IGBT关断。

如果在栅极和发射极之间施加驱动正电压，则MOSFET导通，使得PNP晶体管的集电极与基极之间成为低阻状态，从而导通晶体管。如果栅极和发射极之间的电压为0V，则MOSFET截止，切断PNP晶体管的基极电流供给，使得晶体管截止。

需要注意的是，如果IGBT的栅极与发射极之间的驱动电压过低，那么它将无法稳定工作。而如果电压过高甚至超过栅极-发射极之间的耐压，IGBT可能会永久损坏。

同样地，如果IGBT集电极与发射极之间的电压超过允许值，通过IGBT的电流将超过限制，导致结温超过允许值，这也可能导致永久损坏。

IGBT极性的判断

为了对IGBT进行极性检测，我们应该选择使用指针式万用表。首先将万用表调至R×1kΩ档，用它来测量各个极之间的阻值。如果某一极与其他两个极的阻值为无穷大，并且在交换测试引线后，该极与其他两个极的阻值仍然是无穷大，那么这个极就是栅极G。然后再用万用表测量剩下的两个极之间的阻值。如果测量结果为无穷大，并且在交换测试引线后，阻值变小，那么当阻值较小时，红色测试引线接触的是集电极C，黑色测试引线接触的是发射极E。

IGBT好坏的判断

要判断IGBT的好坏，必须使用指针式万用表（因为电子式万用表内部电池电压太低），也可以用9V电池代替。首先将万用表调至R×10kΩ档（因为在R×1kΩ档时，内部电压过低，不足以导通IGBT）。用黑色测试引线接触IGBT的集电极C，红色测试引线接触IGBT的发射极E，此时万用表的指针应该指向零位。

用手指同时触碰栅极G和集电极C，这样会触发IGBT导通，万用表的指针明显摆动并指向阻值较小的方向，并能维持在某一位置。然后再用手指同时触碰栅极G和发射极E，这样会阻断IGBT，万用表的指针回到零位。如果在检测中出现了上述现象，那么可以判断IGBT是良好的；否则，该IGBT存在问题。