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北京英飛凌IGBT模塊的使用和安裝

更新時(shí)間:2015-09-18      瀏覽次數(shù):3743
 
  
  北京英飛凌IGBT模塊絕緣柵雙極型晶體管(InsulatedGateBipolarTransistor),它是八十年代初誕生,九十年代迅速發(fā)展起來的新型復(fù)合器件。英飛凌IGBT模塊將MOSFET與GTR的優(yōu)點(diǎn)集于一身,既有輸入阻抗高、速度快、熱穩(wěn)定性好、電壓驅(qū)動(dòng)型,又具有通態(tài)壓降低、高電壓、大電流的優(yōu)點(diǎn)。因此,IGBT的新技術(shù)、新工藝不斷有新的突破;應(yīng)用頻率硬開關(guān)5KHz~40KHz,軟開關(guān)40KHz~150KHz;功率從五千瓦到幾百千瓦的應(yīng)用場合。IGBT器件將不斷開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域,為節(jié)能、節(jié)材,為新能源、自動(dòng)化和智能化提供了新的機(jī)遇。為了使初次使用者正確用好IGBT模塊,zui大限度地發(fā)揮英飛凌IGBT模塊的作用,以下是zui基本的使用說明。
  
 ?。ㄒ唬┮罁?jù)裝置負(fù)載的工作電壓和額定電流以及使用頻率,選擇合適規(guī)格的模塊。用戶使用模塊前請?jiān)敿?xì)閱讀模塊參數(shù)數(shù)據(jù)表,了解模塊的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo);根據(jù)模塊各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)確定使用方案,計(jì)算通態(tài)損耗和開關(guān)損耗,選擇相匹配的散熱器及驅(qū)動(dòng)電路。
  
 ?。ǘ┍本┯w凌IGBT模塊的使用
  
  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(yīng)注意以下兩點(diǎn):
  
 ?、儆w凌IGBT模塊驅(qū)動(dòng)端子上的黑色海綿是防靜電材料,用戶用接插件引線時(shí)取下防靜電材料立即插上引線;在無防靜電措施時(shí),不要用手觸摸驅(qū)動(dòng)端子。
  
  ②驅(qū)動(dòng)端子需要焊接時(shí),設(shè)備或電烙鐵一定要接地。
  
  2.選擇和使用
  
  ①請?jiān)诋a(chǎn)品的zui大額定值(電壓、電流、溫度等)范圍內(nèi)使用,一旦超出zui大額定值,可能損壞產(chǎn)品,特別是IGBT外加超出Vces的電壓時(shí)可能發(fā)生雪崩擊穿現(xiàn)象從而使元件損壞,請務(wù)必在Vces的額定值范圍內(nèi)使用!工作使用頻率愈高,工作電流愈?。辉从诳煽啃缘脑?,必須考慮安全系數(shù)。如果使用前需要測試請務(wù)必使用適當(dāng)?shù)臏y試設(shè)備,以免測試損壞(特別是IGBT和FRED模塊需要專業(yè)的測試設(shè)備,請勿使用非專業(yè)的設(shè)備測試其電壓的zui大值)。
  
 ?、隍?qū)動(dòng)電路:由于IGBTVce(sat)和短路耐量之間的折衷關(guān)系,建議將柵極電壓選為+VG=14~15V,-VG=5~10V,要確保在模塊的驅(qū)動(dòng)端子上的驅(qū)動(dòng)電壓和波形達(dá)到驅(qū)動(dòng)要求;柵極電阻Rg與IGBT的開通和關(guān)斷特性密切相關(guān),減小Rg值開關(guān)損耗減少,下降時(shí)間減少,關(guān)斷脈沖電壓增加;反之,柵極電阻Rg值增加時(shí),會增加開關(guān)損耗,影響開關(guān)頻率;應(yīng)根據(jù)浪涌電壓和開關(guān)損耗間*折衷(與頻率有關(guān))選擇合適的Rg值,一般選為5Ω至100Ω之間。為防止柵極開路,建議靠近柵極與發(fā)射極間并聯(lián)20K~30KΩ電阻。驅(qū)動(dòng)布線要盡量短且采用雙絞線;在電源合閘時(shí)請先投入驅(qū)動(dòng)控制部分的電源,使其驅(qū)動(dòng)電路工作后再投入主電路電源。
  
 ?、郾Wo(hù)電路:IGBT模塊使用在高頻時(shí)布線電感容易產(chǎn)生尖峰電壓,必須注意減少布線電感和元件的配置,應(yīng)注意以下保護(hù)項(xiàng)目:過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)、柵極過壓及欠壓保護(hù)、安全工作區(qū)、過溫保護(hù)。
  
 ?、芪针娐罚河捎贗GBT開關(guān)速度快,容易產(chǎn)生浪涌電壓,必須設(shè)有浪涌鉗位電路。
  
 ?、莶⒙?lián)使用:應(yīng)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使用時(shí)請避開產(chǎn)生腐蝕氣體和嚴(yán)重塵埃的場所。
  
  (三)安裝
  
 ?、偕崞鲬?yīng)根據(jù)使用環(huán)境及模塊參數(shù)進(jìn)行匹配選擇,以保證模塊工作時(shí)對散熱器的要求。②散熱器表面的光潔度應(yīng)小于10mm,每個(gè)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(dǎo)熱硅脂,模塊均勻受力后,從模塊邊緣可看出有少許導(dǎo)熱硅脂擠出為*。
  
 ?、勰K安裝在散熱器上時(shí),螺釘需用說明書中給出的力矩?cái)Q緊。力矩不足導(dǎo)致熱阻增加或運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)螺釘松動(dòng)。力矩過大可能損壞模塊外殼或是破壞模塊絕緣;
  
  ④僅安裝一個(gè)模塊時(shí),裝在散熱器中心位置,使熱阻效果*。
  
 ?、莅惭b幾個(gè)模塊時(shí),應(yīng)根據(jù)每個(gè)模塊發(fā)熱情況留出相應(yīng)的空間,發(fā)熱大的模塊應(yīng)留出較多得空間。
  
  ⑥兩點(diǎn)安裝緊固螺絲時(shí),先依次緊固額定力矩的1/3,然后反次達(dá)到額定力矩。
  
 ?、咚狞c(diǎn)安裝和兩點(diǎn)安裝類似,IGBT長的方向順著散熱器的紋路。緊固螺絲時(shí),依次對角緊固1/3額定力矩,然后反次達(dá)到額定力矩。
  
 ?、嗍褂脦Ъy路的散熱器時(shí),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(gè)散熱器上安裝時(shí),短的方向并排擺放,中間留出足夠的距離,主要是風(fēng)機(jī)散熱時(shí)減少熱量迭加,容易散熱,zui大限度發(fā)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,尤其高頻使用時(shí)更重要。
  
 ?、嵩谶B接器件時(shí),連接模塊的母線排不能給模塊主端子電極造成過大的機(jī)械和熱應(yīng)力,以免模塊電極的內(nèi)部焊接斷裂或電子發(fā)熱在模塊上產(chǎn)生過熱。
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