一、IGBT 的識别

1．IGBT 的構成和特點

絕緣栅雙極型晶體管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）由場效應管和大功率雙極型三極管構成，IGBT 集場效應管的優點與大功率雙極型三極管的大電流低導通電阻特性于一體，是極佳的高速高壓半導體功率器件。它具有如下特點：一是電流密度大，是場效應管的數十倍；二是輸入阻抗高，栅極驅動功率小，驅動電路簡單；三是低導通電阻，在給定芯片尺寸和 U(BR)ceo 下，其導通電阻 Rce(on)不大于場效應管 RDS(on)的 10%；四是擊穿電壓高，安全工作區大，在瞬态功率較高時不容易損壞；五是開關速度快，關斷時間短，耐壓為 1～1.8kV 的 IGBT 的關斷時間約為 1.2μs，而耐壓為 600V 的 IGBT 的關斷時間約為 0.2μs，僅為雙極型三極管的 10%，接近于功率型場效應管，開關頻率達到 100kHz，開關損耗僅為雙極型三極管的 30%。因此，IGBT 克服了功率型場效應管在高電壓、大電流下出現的導通電阻大、發熱嚴重、輸出功率下降的嚴重弊病。因此，IGBT 廣泛應用在電磁爐内作為功率逆變的開關器件。它的實物外形和電路符号如圖 2-87 所示。

IGBT 的 G 極和場效應管一樣，是栅極或控制極；C 極和普通三極管一樣，是集電極；E極是發射極。

2．IGBT 的主要參數

IGBT 的主要參數和大功率三極管基本相同，主要的參數是 U(BR)ceo、PCM、ICM 和 β。其中，U(BR)ceo是最高反壓，表示 IGBT 的 C 極與 E 極之間的最高反向擊穿電壓；ICM是最大電流，表示 IGBT 的 C 極最大輸出電流；PCM是最大耗散功率，表示 IGBT 的 C 極最大耗散功率；β 是 IGBT 的放大倍數。

二、IGBT 的檢測

檢測含阻尼管的 IGBT 時，它的 C、E 極間正向導通壓降和二極管一樣，如下圖（a）所示；C、E 極間反向導通壓降，以及其他極間的導通壓降均為無窮大（顯示溢出值 1），如下圖（b）所示。而未含阻尼管的 IGBT，它的 3 個極間正、反向導通壓降值都為無窮大。

三、IGBT 的更換

維修中，IGBT 的更換原則和三極管一樣，也是要堅持“類别相同，特性相近”的原則。“類别相同”是指更換中應選相同品牌、相同型号的IGBT，即 N溝道管更換N溝道管，P 溝道管更換 P 溝道管；“特性相近”是指更換中應選參數、外形及引腳相同或相近的 IGBT。另外，采用有二極管（阻尼管）的 IGBT 更換沒有阻尼管的 IGBT 時，應拆除電路闆上的阻尼管；而采用沒用阻尼管的 IGBT 代換有阻尼管的 IGBT 時，應在它的C、E 極的引腳上加裝一隻阻尼管。下面介紹常見的 IGBT 參數和更換方法。

GT40T101是東芝公司的産品，耐壓為1500V，最大電流在25℃時為 80A，100℃時為40A，不含阻尼管，所以用它代換SGW25N120、SKW25N120、GT40Q321、GT40T301 時需在它的C、E 極引腳上接1隻15A/1 500V 以上的快恢複二極管作阻尼管。

GT40T301是東芝公司的産品，耐壓為1500V，最大電流在 25℃時為 80A，100℃時為40A，内有阻尼管，可用該IGBT 代換SGW25N120、SKW25N120、GT40Q321、GT40T101，在代換SGW25N120 和GT40T101 時應拆除原配套的阻尼管。

GT40Q321是東芝公司的産品，耐壓為1200V，最大電流代換在25℃時為 42A，在100℃時為23A，内有阻尼管，可用該IGBT代換SGW25N120、SKW25N120，代換 SGW25N120時應拆除配套的阻尼管。

GT60M303是東芝公司的産品，耐壓為900V，最大電流在25℃時為120A，在100℃時為60A，内有阻尼管。

SGW25N120 是西門子公司的産品，耐壓為1200V，最大電流在25℃時為 46A，在100℃時為25A，内部不帶阻尼管，所以采用它代換SKW25N120 時應該在它的C、E 極安裝一隻8A/1200V 以上的快恢複管作阻尼管。

SKW25N120 是西門子公司的産品，耐壓為1200V，最大電流在25℃時為 46A，在100℃時為25A，内部帶阻尼管，用該IGBT 代換SGW25N120 時應拆除原配套的阻尼管。

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