逆變器IGBT模塊的應用分析

(1)根據負載的工作電壓和額定電流，以及使用頻率，選擇合適規格的模塊。

使用模塊前，請詳細閱讀模塊參數數據表，了解模塊的各項技術指標;根據模塊的技術參數確定使用方案，計算通態損耗和開關損耗，選擇匹配的散熱器和驅動電路。

(2)IGBT模塊的使用

1.防靜電IGBT是一種靜電敏感設備。為了防止靜電對設備造成損害，應注意以下兩點:

①IGBT模塊驅動端子上的黑色海綿是一種防靜電材料。當用戶使用連接器的導線時，取下防靜電材料，立即插入導線;沒有防靜電措施時，不要用手觸摸驅動端子。

②當需要焊接驅動端子時，設備或電烙鐵必須接地。

2.選擇和使用

①請在最大額定值(電壓、電流、溫度等)范圍內使用產品。)范圍。一旦超過最大額定值，產品可能會損壞，特別是當IGBT施加超過VCES的電壓時，可能會發生雪崩擊穿，元件可能會損壞。請務必在VCES的額定值范圍內使用!工作頻率越高，工作電流越小;出于可靠性原因，必須考慮安全因素。

②驅動電路:由于IGBT Vce(sat)與短路耐受能力的權衡關系，建議選擇柵極電壓為+VGE=14~15V，-VGE=5~10V，以保證模塊驅動端上的驅動是滿足驅動要求的電壓和波形;柵極電阻Rg與IGBT的開關特性密切相關，降低Rg值降低了開關損耗，減少了下降時間，提高了關斷脈沖電壓。

反之，當柵極電阻Rg值增大時，會增加開關損耗，影響開關頻率;應根據浪涌電壓和開關損耗(與頻率相關)之間的最佳折衷選擇適當的Rg值，一般在5ω到100ω之間。為了防止柵極開路，建議在柵極和發射極之間并聯一個約20KΩ的10K電阻。

驅動布線應盡可能短，并使用雙絞線;接通電源時，請先接通驅動控制部分的電源，使驅動電路工作，然后再接通主電路電源。

③保護電路:IGBT模塊的接線電感在使用高頻時容易產生峰值電壓。必須注意降低布線電感和組件配置。應注意以下保護項目:過流保護、過壓保護、閘門過壓和欠壓保護、安全工作區、超溫保護。

④吸收電路:由于IGBT開關速度快，容易產生浪涌電壓，必須提供浪涌箝位電路。

⑤并聯使用:應考慮器件間的門電路、線路布線、電流不平衡和溫度不平衡，選用正溫度系數，飽和壓降在同一水平(同批次)。

⑥使用時請避開產生腐蝕性氣體和嚴重粉塵的地方。

(3) IGBT安裝

①散熱器應根據工作環境和模塊參數進行匹配和選擇，以保證模塊工作時對散熱器的要求。

②散熱器的表面光潔度應小于10mm，各螺釘之間的平面畸變應小于10mm。如果散熱片表面凹陷，會導致接觸熱阻增加。為了降低接觸熱阻，建議在散熱器和模塊之間涂一薄層導熱膏。模塊受力均勻后，最好能看到一點點熱糊從模塊邊緣擠出來。(最好使用絲網印刷技術在散熱片表面印刷導熱膏)

③當模塊安裝在散熱器上時，應以手冊中給出的扭矩擰緊螺釘。扭矩不足會導致熱阻增加或運動中螺釘松動。過大的扭矩可能會損壞模塊外殼或模塊絕緣;

④當只安裝一個模塊時，安裝在散熱器中央，使熱阻效果最佳。

⑤安裝多個模塊時，應根據各模塊的發熱情況預留相應的空間，發熱量大的模塊應預留更多的空間。

⑥在兩點安裝緊固螺釘時，先依次擰緊1/3額定扭矩，再反向擰緊額定扭矩。

⑦四點安裝與兩點安裝類似，IGBT的長方向遵循散熱片的圖案。擰緊螺釘時，依次對角擰緊額定扭矩的1/3，然后按相反順序達到額定扭矩。

⑧使用有紋理的暖氣片時，IGBT的長方向順著暖氣片的紋理，減少暖氣片的變形。兩個模塊安裝在一個散熱器上時，要短方向并排放置，中間留有足夠的距離，主要是為了減少風扇散熱時的熱量積累，便于散熱，最大限度地提高散熱器的效率。

第二是模塊端子容易連接，有利于降低雜散電感，尤其是在高頻使用時。

⑨連接設備時，連接模塊的母線不應給模塊的主端子電極造成過大的機械應力和熱應力，以防止模塊電極的內部焊接斷裂或電極端子發熱導致模塊過熱。

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