逆变器IGBT模块的应用分析

逆变器IGBT模块的应用分析

(1)根据负载的工作电压和额定电流，以及使用频率，选择合适规格的模块。

使用模块前，请详细阅读模块参数数据表，了解模块的各项技术指标;根据模块的技术参数确定使用方案，计算通态损耗和开关损耗，选择匹配的散热器和驱动电路。

(2)IGBT模块的使用

1.防静电IGBT是一种静电敏感设备。为了防止静电对设备造成损害，应注意以下两点:

①IGBT模块驱动端子上的黑色海绵是一种防静电材料。当用户使用连接器的导线时，取下防静电材料，立即插入导线;没有防静电措施时，不要用手触摸驱动端子。

②当需要焊接驱动端子时，设备或电烙铁必须接地。

2.选择和使用

①请在最大额定值(电压、电流、温度等)范围内使用产品。)范围。一旦超过最大额定值，产品可能会损坏，特别是当IGBT施加超过VCES的电压时，可能会发生雪崩击穿，元件可能会损坏。请务必在VCES的额定值范围内使用!工作频率越高，工作电流越小;出于可靠性原因，必须考虑安全因素。

②驱动电路:由于IGBT Vce(sat)与短路耐受能力的权衡关系，建议选择栅极电压为+VGE=14~15V，-VGE=5~10V，以保证模块驱动端上的驱动是满足驱动要求的电压和波形;栅极电阻Rg与IGBT的开关特性密切相关，降低Rg值降低了开关损耗，减少了下降时间，提高了关断脉冲电压。

反之，当栅极电阻Rg值增大时，会增加开关损耗，影响开关频率;应根据浪涌电压和开关损耗(与频率相关)之间的最佳折衷选择适当的Rg值，一般在5ω到100ω之间。为了防止栅极开路，建议在栅极和发射极之间并联一个约20KΩ的10K电阻。

驱动布线应尽可能短，并使用双绞线;接通电源时，请先接通驱动控制部分的电源，使驱动电路工作，然后再接通主电路电源。

③保护电路:IGBT模块的接线电感在使用高频时容易产生峰值电压。必须注意降低布线电感和组件配置。应注意以下保护项目:过流保护、过压保护、闸门过压和欠压保护、安全工作区、超温保护。

④吸收电路:由于IGBT开关速度快，容易产生浪涌电压，必须提供浪涌箝位电路。

⑤并联使用:应考虑器件间的门电路、线路布线、电流不平衡和温度不平衡，选用正温度系数，饱和压降在同一水平(同批次)。

⑥使用时请避开产生腐蚀性气体和严重粉尘的地方。

(3) IGBT安装

①散热器应根据工作环境和模块参数进行匹配和选择，以保证模块工作时对散热器的要求。

②散热器的表面光洁度应小于10mm，各螺钉之间的平面畸变应小于10mm。如果散热片表面凹陷，会导致接触热阻增加。为了降低接触热阻，建议在散热器和模块之间涂一薄层导热膏。模块受力均匀后，最好能看到一点点热糊从模块边缘挤出来。(最好使用丝网印刷技术在散热片表面印刷导热膏)

③当模块安装在散热器上时，应以手册中给出的扭矩拧紧螺钉。扭矩不足会导致热阻增加或运动中螺钉松动。过大的扭矩可能会损坏模块外壳或模块绝缘;

④当只安装一个模块时，安装在散热器中央，使热阻效果最佳。

⑤安装多个模块时，应根据各模块的发热情况预留相应的空间，发热量大的模块应预留更多的空间。

⑥在两点安装紧固螺钉时，先依次拧紧1/3额定扭矩，再反向拧紧额定扭矩。

⑦四点安装与两点安装类似，IGBT的长方向遵循散热片的图案。拧紧螺钉时，依次对角拧紧额定扭矩的1/3，然后按相反顺序达到额定扭矩。

⑧使用有纹理的暖气片时，IGBT的长方向顺着暖气片的纹理，减少暖气片的变形。两个模块安装在一个散热器上时，要短方向并排放置，中间留有足够的距离，主要是为了减少风扇散热时的热量积累，便于散热，最大限度地提高散热器的效率。第二是模块端子容易连接，有利于降低杂散电感，尤其是在高频使用时。

⑨连接设备时，连接模块的母线不应给模块的主端子电极造成过大的机械应力和热应力，以防止模块电极的内部焊接断裂或电极端子发热导致模块过热。