1)此法常用于大功率单/双管模块和新购进一体化模块的测量。
将单/双管模块脱开电路后(或为新购进的模块),可采用测量场效应晶体管(MOS-FET)的方法来测试该模块。MOSFET的栅-阴极间有一个结电容存在,故由此决定了极高的输入阻抗和电荷保持功能。对于IGBT,存在一个G、E极间的结电容和C、E极之间的结电容,利用其G、E极之间的结电容的充电、电荷保持、放电特性,可有效检测IGBT的好坏。
方法是将指针式万用表拨到R×10k档,黑表笔接C极,红表笔接E极,此时所测量电阻值近乎无穷大;搭好表笔不动,用手指将C极与G极碰一下并拿开,指示由无穷大阻值降为200kΩ左右;过一、二十秒钟后,再测一下C、E极间电阻(仍是黑表笔接C极,红表笔接E极),仍能维持200kΩ左右的电阻不变;搭好表笔不动,用手指短接一下G、E极,C、E极之间的电阻又重新变为接近无穷大。
实际上,用手指碰一下C、G极,是经人体电阻给栅、阴结电容充电,拿开手指后,因此电容无放电回路,故电容上的电荷能保持一段时间。此电容上的充电电压,为正向激励电压,使IGBT出现微导通,C、E极之间的电阻减小;第二次用手指短接G、E极时,提供了电容的放电通路,随着电荷的泄放,IGBT的激励电压消失,管子变为截止,C、E极之间的电阻又趋于无穷大。
手指相当于一只阻值为数kΩ级的电阻,提供栅阴极结电容充、放电的通路;因IGBT的导通需较高的正向激励电压(10V以上),所以使用指针式用万表的R×10k档(此档位内部电池供电为9V或12V),以满足IGBT激励电压的幅度。指针式万用表的电阻档,黑表笔接内部电池的正极,红表笔接内部电池的负极,因而黑表笔为正,红表笔为负。这种测量方法只能采用指针式万用表。
对触发端子的测量,还可以配合电容表测其容量,以增加判断的准确度。往往功率容量大的模块,两端子间的电容值也稍大。
2)下面为双管模块CM100DU-24H和SKM75GB128DE及集成式模块FP25R12KE3,用MF47C指针式万用表的R×10k档测量出的数据。
CM200Y-24H模块:主端子C1,C2、E1、E2;触发端子G1、E1、G2、E2;触发后C、E极间电阻为250kΩ;(www.xing528.com)
用电容表200nF档测量触发端子电容为36.7nF,反测(黑表笔搭G极,红表笔搭E极)为50nF。
SKM75GB128DE模块:主端子同上,触发后C、E极间电阻为250kΩ;
触发端子电容:正测为4.1nF,反测为12.3nF。
FP25R12KE3集成模块:也可采用上述方法,触发后为C、E极间电阻为200kΩ左右;
触发端子电容正测为6.9nF,反测为10.1nF。
脱机测量得出的结果,基本上可判定IGBT的好坏,但仍不是绝对的。
在线测量或脱机测量之后的上电测量,才能最后确定模块的好坏。上电后先空载测量三相输出电压,其中不含直流成分,三相电压平衡后,再带上一定负载,一般达到5A以上负载电路,逆变模块导通、内阻变大的故障便能暴露出来,详见后面章节。
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