工作中会遇到这样一些情况：损坏的IGBT模块要分析失效原因，或者外观完好的模块要判断是否有异常，在缺乏专门仪器的情况下，数字万用表作为常用工具，可以帮助我们快速判别IGBT好坏，这时一般会用到万用表的二极管档、电阻档、电容档。值得注意的是，万用表的测试数据并不具有通用性，只能作为参考依据。
一、模块结构
以常见的62mm封装IGBT模块为例，其内部由IGBT（绝缘栅双极型晶体管）芯片、FWD（续流二极管）芯片、邦定线等构成，部分大电流模块还需由多组芯片进行组合。图1、2是某厂商400A模块：
图1
图2
其电气连接如图3。该模块上、下桥分别有4组IGBT和FWD芯片通过邦定线并联，等效电气符号如图4：
图3
图4
二、测量方法
1、二极管档
用二极管档，可以测量续流二极管的正向压降VF。短接门极-发射极，用万用表红表笔接发射极，黑表笔接集电极，测试正常模块VF会在0.3~0.7V左右，VF过大说明FWD芯片或邦定线断开，过小说明FWD或IGBT芯片出现短路。
VF的大小与正向电流IF有关，如下图所示，不同万用表测试电路中的电阻和电压存在一定的差异，因此会导致测量结果的差异，所以此测试值并不能与其他万用表测试值做对比，更不能代表数据手册上的数据，此测试值没有其它意义，只可以简单判定FWD芯片好坏。
图5
2、电阻档
（1）测量模块内各个IGBT 管的集电极-发射极之间的阻值，短接门极-发射极，万用表红表笔接集电极，黑表笔接发射极，正常模块电阻数值显示一般在兆欧级以上。
（2）分别测量模块内各个IGBT 管相门极-发射极（门极-集电极）之间的阻值。万用表红、黑表笔分别接于门极和发射极（门极和集电极），正常模块同样显示高阻态。当模块上连接有驱动板时，门极-发射极电阻值等于泄放电阻，一般为数千欧。
受万用表测量范围的影响，对于上述高阻态的测量，部分万用表无法显示有效数值。当然测试值为高阻态时并不能完全代表模块是正常的，上述操作方法对于失效模块的判定有一定的效果，但判定成功率不是很高，还需要结合电容档测量结果。
3、电容档
万用表测量档位调至电容档，红表笔接门极，黑表笔接发射极，分别测量模块内IGBT的门极-发射极之间的内部电容容值，记录测量数据，然后更换表笔，即黑表笔接门极，红表笔接发射极，记录测量所得数据，视模块不同容值从几nF到几十nF。最后，将此数据与该万用表测量的模块内其它IGBT芯片或同产家、同型号模块的测量数据进行比较，数值应相同或相近。
测量时只建议测量门极-发射极之间的电容， IGBT 芯片中Cies 是最大的， Cres 和Coes远小于Cies，见示意图6、7，而万用表对于电容的测试精度也是有限的。
此外：
（1）和正向压降VF类似，此处测试值与数据手册上测试值测试条件是不同的，仅能作为对比参考。
（2）模块上如连接了驱动板，对容值测量结果有影响，应先去除。
图6
图7
三、总结
简单归纳数字万用表判别IGBT好坏步骤如下：
注：
1、上述方法作为初步判别手段，更准确的分析需要借助专门仪器。
2、测量过程手指等不要触碰模块电极，以免静电损伤，或干扰对失效模块的进一步分析。
共0条 [查看全部] 网友评论