Hvernig á að viðhalda einangruðum hlið tvískauta smára (IGBT)

Insulated Gate Bipolar Transistors (IGBT) eru samsett afl hálfleiðara tæki fyrir háspennu, hástraum og hátíðniskipti. Þeir eru mikið notaðir í kerfum eins og nýjum orkutækjum, inverterum og ljósvakara.

 

Algengar orsakir bilunar IGBT
Samkvæmt viðurkenndum heimildum eru IGBT bilanir aðallega af völdum eftirfarandi þátta:

Rafmagnsálag (u.þ.b. 48%): ofspenna, ofstraumur, óeðlilegur hliðaakstur.
Hitaálag (u.þ.b. 32%): léleg hitaleiðni sem leiðir til þess að hitastig á mótum fer yfir mörk.
Rafstöðuafhleðsla (ESD): hliðaroxíðlag er afar þunnt (0,1–0,2 μm), skemmist auðveldlega vegna stöðurafmagns.
Vélrænt álag: léleg suðu eða titringur sem veldur því að pinnar brotnar eða snertir ekki.

 

Helstu viðhaldsráðstafanir fyrir IGBT
ESD vörn
Fyrir notkun: notaðu -andstæðri úlnliðsól og tryggðu að vinnubekkurinn sé jarðtengdur.
Geymsla og flutningur: -skammtengdu rafskautin þrjú á IGBT og settu það í hlífðar málmkassa.
Meðan á lóðun stendur: Gakktu úr skugga um að lóðajárnið sé vel-jarðbundið og, ef nauðsyn krefur, slökkt á meðan á lóðun stendur; forðast að snerta tengi ökumanns beint.

 

Viðhald ökumanns hringrásar
Samhliða viðnám milli hliðs og sendis: venjulega 10kΩ–100kΩ viðnám til að koma í veg fyrir óviljandi kveikingu- þegar hliðið er opið.

Notaðu snúna pör víra til að senda drifmerki til að draga úr sníkjuspennu og sveiflu.

Röð hliðarviðnám (td 10–47Ω) til að bæla niður há-sveiflur.
Gakktu úr skugga um að drifspennan sé innan við ±20V til að forðast að fara yfir hliðarspennu.

 

Yfirspennu- og yfirstraumsvörn
Bættu við biðminni (eins og RCD snubber hringrásum) til að bæla spennu toppa þegar slökkt er á-.
Setja upp yfirstraumsgreiningu: hægt að ná með því að fylgjast með VCE(sat) eða nota straumspenni.
Sanngjarn rýrnunarhönnun: veldu tæki með nægilega spennu/straummörk.

 

Varmastjórnun
Gakktu úr skugga um góða varma snertingu á hitakútnum: Notaðu hitauppstreymi, og uppsetningartogið uppfyllir forskriftir.
Settu upp hitastig eða hitastilla til að fylgjast með hitastigi tengisins í rauntíma og slökkva sjálfkrafa á aðalrásinni ef ofhitnun á sér stað.
Hreinsaðu reglulega ryk úr hitaupptöku til að tryggja góða loftræstingu.

 

Regluleg skoðun og prófun
Statísk prófun: mælið C-E og G-E með margmæli eftir að slökkt er á honum til að athuga hvort rafrásir séu stuttar eða opnar.
Dynamic prófun: Fylgstu með bylgjuformi hliðardrifsins með sveiflusjá þegar kveikt er á henni, staðfestir enga sveiflu og eðlilegan hækkun/falltíma.
Innrauð hitastigsmæling: athugaðu hvort IGBT yfirborðshiti sé óeðlilegt.