IGBT 在开关电源中的应用数据判断

脉冲宽度调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种技术，根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。IGBT绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。

IGBT 损耗的测量实际上是通过对其工作电压和电流的测量和计算而得到的， 因而损耗的测量实质上是电压和电流的测量， 电压和电流测量方法的恰当与否直接影响到测量结果的可信度。

电流测量应使用高频无源电流互感器， 不要使用磁平衡式电流传感器， 前者都有较好的高频响应，后者往往速度较慢， 达不到测量要求。电流传感器要置于被测IGBT 的发射或集电极， 而不要置于主变压器一次侧， 这是2 个不同的电流。电流互感器通常由自己制作， 使用前应先检验其性能， 可采用图4 电路进行检验。电阻R1、R2 应使用无感电阻。实际测量时， 互感器初级匝数N 1通常为1 匝， 检验时可适当增加N 1， 这样可以减小检验电流I 而不降低互感器初级的总安匝数， 使检验工作更加容易。比较U2 和U1 波形在延时和畸变方面的区别， 就可确定互感器是否合格。通常U2不能有明显的失真， U2 对U1 的延时应远小于IGBT的开关时间参数。

在电压测量中，IGBT 开通和关断过程中电压的完整观测可以直接使用示波器探头， 但对于开通时IGBT 电压拖尾过程和通态饱和压降的测量， 则需要使用箝位电路( 下图) 。原因在于此时示波器的Y 轴分辨率要置于0.5/ div～ 10/ div 档， 而这时输入探头的电压变化范围则高达几百伏， 这种情况下通常示波器会产生很大的失真， 作零点漂移， 无法正常观察。用图中R1、R2、C、VD 和VS 所构成的电压箝位电路， 可以取出Uce中小于UVS的那一部分波形Uce。用示波器观测则不会出现失真和漂移。

UVS 与Uce的关系可用下式表示：

测量Uce开通拖尾过程时， 应选UVS= 50 V， 测量动态饱和压降时则应选UVS= 12 V。图中R2、C 用来补偿由示波器探头输入电容及VD、VS 结电容引起的失真。使用前利用已知的方波信号对箝位电路进行校准。最后，在损耗研究时测量工具及辅助电路的标准是非常必要的， 否则可能导致较大的误差。