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通辽市FZ1200R33KF1品牌

作者:q706i2umcsa 来源:"迪斯" 发布时间:2019-11-03 07:25:53
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IGBT模块日常检查及维护

依据IGBT模块特性及在逆变器中的应用,在日常检查维护中应做到以下几点:

1. 在逆变器现场巡检时,需注意液晶屏直交流电流、电压数值,直、交流电压值不应超过逆变器额定输入输出值(一般直流电压不超过900V),直流电流值不应超过1000A,交流三相电流值应平衡,三相差值不应超过20A,防止因过流、过压导致IGBT模块故障.


    GBT(InsulatedGateBipolarTransistor),绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。IGBT模块是由IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与FWD(续流二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产。
    工信部和相关部门将通过引导国内企业、研究机构等加强与先进发达产学研机构的战略合作,进一步鼓励我国企业引进国外专家团队,促进我国工业半导体材料、芯片、器件及IGBT模块产业研发能力和产业能力的提升在分阶段突破关键技术方面,工信部将继续支持我国工业半导体领域成熟技术发展,推动我国芯片制造领域良率、产量的提升。积极部署新材料及新一代产品技术的研发,推动我国工业半导体材料、芯片、器件、IGBT模块产业的发展。在人才培养方面,工信部与教育部等部门将进一步加强人才队伍建设。推进设立集成电路一级学科,进一步做实做强示范性微电子学院,加快建设集成电路产教融合协同育人平台,保障我国在工业半导体材料、芯片、器件及IGBT模块产业的可持续发。 IGBT模块故障处理1.故障原因:IGBT在使用过程中经常受到容性或感性负载的冲击,承受过负荷甚至负载短路等,可能导致IGBT损坏,IGBT模块在使用时的损坏原因主要有以下几种情况:(1)过电流损坏(2)过电压损坏和静电损坏(3)过热损坏2.故障现象:首先逆变器会停机。
    封装后的IGBT模块直接应用于变频器、UPS不间断电源等设备上;IGBT模块具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点;当前市场上销售的多为此类模块化产品,一般所说的IGBT也指IGBT模块;随着节能环保等理念的推进,此类产品在市场上将越来越多见;IGBT是能源变换与传输的核心器件,俗称电力电子装置的“CPU”,作为战略性新兴产业,在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广IGBT绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降。
    由于此氧化膜很薄,其击穿电压一般达到20~30V。因此因静电而导致栅极击穿是IGBT失效的常见原因之一。因此使用中要注意以下几点:在使用模块时,尽量不要用手触摸驱动端子部分,当必须要触摸模块端子时,要先将人体或衣服上的静电用大电阻接地进行放电后,再触摸;在用导电材料连接模块驱动端子时,在配线未接好之前请先不要接上模块;尽量在底板良好接地的情况下操作。在应用中有时虽然保证了栅极驱动电压没有超过栅极额定电压,但栅极连线的寄生电感和栅极与集电极间的电容耦合,也会产生使氧化层损坏的振荡电压。为此,通常采用双绞线来传送驱动信号,以减少寄生电感。在栅极连线中串联小电阻也可以振荡电压。此外,在栅极—发射极间开路。
    载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。IGBT非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。图1所示为一个N沟道增强型绝缘栅双极晶体管结构,N+区称为源区,附于其上的电极称为源极。N+区称为漏区。器件的控制区为栅区,附于其上的电极称为栅极。沟道在紧靠栅区边界形成。在漏、源之间的P型区(包括P+和P一区)(沟道在该区域形成),称为亚沟道区(Subchannelregion)。而在漏区另一侧的P+区称为漏注入区(Draininjector。 (3)如果重新上电后,逆变器仍不能正常启动,则应对其驱动转接板输出电压进行检测(图中红色箭头指示为驱动转接板,正常情况下直流供电,输出15V),(4)更换相应驱动转接板后,逆变器仍不能正常启动,则应对IGBT驱动板进行更换(图中黄色箭头指示为驱动板)。 (5)如果报过温故障,则需检查散热风机运行情况(图中绿色箭头所指为散热风机),如果风机不运行,则需对相应风机进行检测,对风机接入220V交流电源,如果风机不转,则更换风机:如果风机正常运行,则需对温度控制器。
    可用于提取寄生参数和显示三维电磁场。减少电力损耗,利于节能本公司第7代“X系列”通过薄化构成本模块的IGBT元件以及二极管元件的厚度,使其小型化,从而优化元件结构。因此,与以往产品相比(本公司第6代“V系列”),降低变换器运行时的电力损耗。有利于运载机器节能和削减电力成本。实现机器的小型化运用新开发的绝缘板,提高模块的散热性能。通过与上述(降低电力损耗)配合控制散热,与以往制品相比,约减小36%,实现了小型化※1。另外,通过将连续运行时芯片的保证温度从150℃升到175℃,可以在保持运载机器尺寸的同时,将输出电流多增加35%※2。因此有助于机器的小型化和降低总成本。※1200V75APIM产品的安装面积比※本公司验算值有助于提高机器的可靠性修正模块的构造和所使用的部。
    这些测试周期要到设计过程的后期才能进行,那样成本会严重增加,并错过市场机遇。要想在功率逆变器制造之前、在开发的早期就能够预估电磁的影响,没有多物理域问题的仿真是不可能的。Ansoft软件包提供了用于IGBT这类器件电磁性能研究的全频域多物理问题分析工具。Ansoft软件的专长是电磁场仿真,同时还能对电路和系统进行仿真。可用于功率逆变器开发的Ansoft工具包括:Simplorer:一款多领域电路与系统仿真器,可以很方便的集成电气、热、机械、磁以及流体等多物理域仿真部件。Q3DExtractor:一款准静态电磁场求解器,可用于计算频变电阻、电感、电容和载流结构件中的电导参数。HFSS:一款基于有限元的全波求解。
    其核心就是SiC基板技术。不过在2017年2月,美国的外国投资委员会(CFIUS)以关系到的原因否定了这项收购,实际英飞凌只是拿来做电动车的功率管,丝毫不会威胁美国的,再说Wolfspeed的SiC基板主要还是用在LED和RF领域,英飞凌能否成功将其用于车载领域还是一个未知数。美国之所以否定这项收购,是保护美国为数极少的先进工业技术,对日本厂家来说,SiC基板都没有丝毫难度,三菱、丰田、罗姆、富士电机、日立、瑞萨、东芝都有能力自己制造,全部是内部开发的技术。意法半导体技术也不错。2014年5月20日,鉴于SiC的重要性,丰田召开了新闻发布会,宣布与电装、丰田中央研究所合作开发出了SiC功率半导。
    IGBT是由MOSFET和双极型晶体管复合而成的一种器件,其输入极为MOSFET,输出极为PNP晶体管,它融和了这两种器件的优点,既具有MOSFET器件驱动功率小和开关速度快的优点,又具有双极型器件饱和压降低而容量大的优点,其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间,可正常工作于几十kHz频率范围内,在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用,在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。IGBT的等效电路如图1所示。由图1可知,若在IGBT的栅极和发射极之间加上驱动正电压,则MOSFET导通,这样PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通;若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V,则MOS截。

采样线(板)进行检查,必要时应更换相应采样线(板),(6)逆变器过流还会引起直流快熔或交流快熔损坏,在做完上述处理后,还应对直流快熔和交流快熔进行检测(逆变器停机,测通断即可),如果损坏,还需更换相应快熔(快熔损坏。
    若在集电极与发射极间加上电压,则随着集电极电位的变化,由于集电极有漏电流流过,栅极电位升高,集电极则有电流流过。这时,如果集电极与发射极间存在高电压,则有可能使IGBT发热及至损坏。在使用IGBT的场合,当栅极回路不正常或栅极回路损坏时(栅极处于开路状态),若在主回路上加上电压,则IGBT就会损坏,为防止此类故障,应在栅极与发射极之间串接一只10KΩ左右的电阻。在安装或更换IGBT模块时,应十分重视IGBT模块与散热片的接触面状态和拧紧程度。为了减少接触热阻,在散热器与IGBT模块间涂抹导热硅脂。一般散热片底部安装有散热风扇,当散热风扇损坏中散热片散热不良时将导致IGBT模块发热,而发生故障。因此对散热风扇应定期进行检。
    而电机驱动系统占整车成本的15-20%,也就是说IGBT占整车成本的7-10%,是除电池之外成本第二高的元件,也决定了整车的能源效率。不仅电机驱动要用IGBT,新能源的发电机和空调部分一般也需要IGBT。也正因为IGBT太重要,丰田在开发混合动力车时就认定IGBT管要控制在手中,丰田也是全球能够自产IGBT管的汽车厂家(自产,而不是买别人的晶圆再做封装),普锐斯也因此获得强大的生命力,也是目前全球的强混合动力车。不仅是新能源车,直流充电桩和机车(高铁)的核心也是IGBT管,直流充电桩30%的原材料成本就是IGBT。电力机车一般需要500个IGBT模块,动车组需要超过100个IGBT模块,一节地铁需要50-80个IGBT模。
    在丰田指挥SiC功率半导体开发的丰田第3电子开发部部属主任担当部长滨田公守说:“我们要行业,率先(为量产车)配备(SiC功率半导体)。”2013年12月,已在广濑工厂(爱知县丰田市)建设了SiC功率半导体试制开发生产线。在制定工业半导体芯片发展战略规划、出台扶持技术攻关及产业发展政策方面,工信部及相关部门将持续推进工业半导体材料、芯片、器件及IGBT模块产业发展,根据产业发展形势,调整完善政策实施细则,更好的支持产业发展。通过行业协会等加大产业链合作力度,深入推进产学研用协同,促进我国工业半导体材料、芯片、器件及IGBT模块产业的技术迭代和应用推广。在推动我国工业半导体芯片材料、芯片、器件及IGBT模块产业发展方。 IGBT模块故障处理1.故障原因:IGBT在使用过程中经常受到容性或感性负载的冲击,承受过负荷甚至负载短路等,可能导致IGBT损坏,IGBT模块在使用时的损坏原因主要有以下几种情况:(1)过电流损坏(2)过电压损坏和静电损坏(3)过热损坏2.故障现象:首先逆变器会停机。

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