IGBT的作用

IGBT是一种功率晶体管，运用此种晶体设计的UPS，早已成为电源的核心器件，可有效提升产品效能，具有易于驱动，控制简单，开关频率高，电源品质好、效率高、噪音低、体积小与产品寿命长等多种优点。同时又具备导通电压低，通态电流大，损耗小等技术优势。

IGBT主要用于轨道交通、航空航天、新能源、智能电网、智能家电高压变频器等领域。用于变频器逆变和其他逆变电路时将直流电压逆变成频率可调的交流电。它有阴极，阳极，和控制极。关断的时候其阻抗是非常大的基本是断路，接通的时候存在很小的电阻，通过接通或断开控制极来控制阴极和阳极之间的接通和关断。

IGBT选型四个基本要求

1、安全工作区

在安全上面，主要指的就是电的特性，除了常规的变压电流以外，还有RBSOA(反向偏置安全工作区)和短路时候的保护。这个是开通和关断时候的波形，这个是相关的开通和关断时候的定义。我们做设计时结温的要求，比如长期工作必须保证温度在安全结温之内，做到这个保证的前提是需要把这个模块相关的应用参数提供出来。这样结合这个参数以后，结合选择的IGBT的芯片，还有封装和电流，来计算产品的功耗和结温，是否满足安全结温的需求。

2、热限制

热限制就是我们脉冲功率，时间比较短，它可能不是一个长期的工作点，可能突然增加，这个时候就涉及到另外一个指标，动态热阻，我们叫做热阻抗。这个波动量会直接影响到IGBT的可靠性，就是寿命问题。你可以看到50赫兹波动量非常小，这个寿命才长。

3、封装要求

封装要求主要体现在外部封装材料上面，在结构上面，其实也会和封装相关，因为设计的时候会布局和结构的问题，不同的设计它的差异性很大。

4、可靠性要求

可靠性问题，刚才说到结温波动，其中最担心就是结温波动以后，会影响到这个绑定线和硅片之间的焊接，时间久了，这两种材料本身之间的热抗系数都有差异，所以在结温波动情况下，长时间下来，如果工艺不好的话，就会出现裂痕甚至断裂，这样就会影响保护压降，进一步导致ICBT失效。第二个就是热循环，主要体现在硅片和DCB这个材料之间，他们之间的差异性。如果失效了以后，就分层了，材料与材料之间特性不一样，就变成这样情况的东西，这个失效很明显。

IGBT如何选型

1、IGBT额定电压的选择

三相380V输入电压经过整流和滤波后，直流母线电压的最大值:在开关工作的条件下，IGBT的额定电压一般要求高于直流母线电压的两倍，根据 IGBT规格的电压等级，选择1200V电压等级的IGBT。

2、IGBT额定电流的选择

以30kW变频器为例，负载电流约为79A，由于负载电气启动或加速时，电流过载，一般要求1分钟的时间内，承受1.5倍的过流，择最大负载电流约为119A，建议选择150A电流等级的IGBT。

3、IGBT开关参数的选择

变频器的开关频率一般小于10kHZ，而在实际工作的过程中，IGBT的通态损耗所占比重比较大，建议选择低通态型IGBT。

影响IGBT可靠性因素

1)栅电压

IGBT工作时，必须有正向栅电压，常用的栅驱动电压值为15~187，用到20V，而棚电压与栅极电阻Rg有很大关系，在设计IGBT驱动电路时，参考IGBTDatasheet中的额定Rg值，设计合适驱动参数，保证合理正向栅电压。因为IGBT的工作状态与正向棚电压有很大关系，正向栅电压越高，开通损耗越小，正向压降也越小。

2)Miller效应

为了降低Miller效应的影响，在IGBT栅驱动电路中采用改进措施:(1)开通和关断采用不同栅电阻 Rg，ON和Rg，off，确保IGBT的有效开通和关断;(2)栅源间加电容c，对Miller效应产生的电压进行能量泄放;(3)关断时加负栅压。在实际设计中，采用三者合理组合，对改进Mille r效应的效果更佳。

IGBT使用注意事项

(1)操作过程中要佩戴防静电手环;

(2)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;

(3)IGBT模块驱动端子上的黑色海绵是防静电材料，用户用接插件引线时取下防静电材料立即插上引线;

(4)在焊接作业时，设备容易引起静电压的产生，为了防止静电的产生，请先将设备处于良好的接地状态下。

IGBT如何保管

1、一般保存IGBT模块的场所，应保持常温常湿状态，不应偏离太大。常温的规定为5℃~35℃，常湿的规定为45%~75%。在冬天特别干燥的地区，需要加湿机加湿。

2、尽量远离有腐蚀性气体或灰尘较多的场合。

3、在温度发生急剧变化的场所IGBT模块表面可能有结露水的现象，因此IGBT模块应放在温度变化较小的地方。

4、IGBT模块在未投入生产时不要裸露放置，防止端子氧化情况的发生。