避免電路中IGBT炸管的措施有哪些

功率晶體管的電壓/電流都選得足夠大，除了注意自己的人身安全，一般不用擔(dān)心功率晶體管會損壞。但是在實際產(chǎn)品實驗中，功率晶體管技術(shù)規(guī)格的裕量不可能選得這么大，大電流、高電壓環(huán)境下工作的諸多因素在實驗狀態(tài)并不可知，上電即燒管子的現(xiàn)象屢見不鮮。

有些管子的現(xiàn)象比較溫和，但是更多的是過流、過壓造成的激烈損壞，使功率晶體管“爆炸”，除了自身碎裂，還會導(dǎo)致“放煙花”、“放炮”，這會給實驗者的心理造成壓力。更為不利的是，炸管往往發(fā)生在瞬間，我們沒有時間來觀察損壞的原因;盲目上電會損壞很多管子，卻不能解決問題。

如果經(jīng)常需要做功率電路實驗，如何避免炸管是個很現(xiàn)實的問題。要避免炸管，工程師們自然各有各的方法，下面推薦的是一種較為業(yè)余的方法，供入門者參考。

1、用接觸式調(diào)壓器構(gòu)建實驗電源

接觸式調(diào)壓器又稱為自耦調(diào)壓器（圖1），雖然與市電不隔離，卻可以獲得連續(xù)可調(diào)的電壓;加上整流濾波電路后，還可以獲得直流電壓連續(xù)可調(diào)的電源，電源功率取決于自耦調(diào)壓器和整流濾波電路。

自耦調(diào)壓器是一種標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)設(shè)備，功率從0.5kW到幾kW、數(shù)十kW。需要注意的是，自耦調(diào)壓器的功率指的是輸入功率，或者是指變壓比為1:1時的輸出功率，當(dāng)輸出電壓比較低的時候，輸出功率會大幅度減少。

自耦調(diào)壓器有單相的，也有三相的，可以根據(jù)現(xiàn)場情況準(zhǔn)備。用單相自耦調(diào)壓器構(gòu)建的功率實驗電源的電路原理圖如圖2所示，電路采用搭焊即可;K1、K2為機械式電源開關(guān)，不限于圖中的形式;電源開關(guān)和自耦調(diào)壓器要放在自己觸手可及的地方。

之所以要準(zhǔn)備這樣一臺功率實驗電源，是因為功率晶體管發(fā)生炸管，無非是主電路的電流過大或者電壓過高（同樣會引起電流過大）;對于IGBT而言，就是流過集電極—發(fā)射極的電流太大了;柵極（基極）驅(qū)動不當(dāng)也會導(dǎo)致主電路的電流過大或者電壓過高。無論是何種原因?qū)е抡ü埽灰麟娫吹碾妷翰桓?，就不會引起炸管。有了自耦調(diào)壓器構(gòu)建的實驗電源，實驗時主電路上電可以從0逐漸升高，不會炸管;即使炸管，我們也有時間找到炸管的電壓臨界點，在該臨界點以下調(diào)試電路即可。

換言之，有了這樣的實驗電源，做電路實驗時，一般不會炸管，即使發(fā)生了炸管，我們也有時間和條件找出炸管的原因來。

2、為驅(qū)動電路和控制電路準(zhǔn)備單獨的直流電源

為了做電路實驗的方便，僅僅有實驗電源是不夠的，這只滿足了主電路的需要。功率晶體管一般工作在高速開關(guān)狀態(tài)，驅(qū)動與控制電路的電源（輔助電源、副電源）是必不可少的。

如果輔助電源在系統(tǒng)中是完全獨立的，當(dāng)然比較方便。不過，很多時候，輔助電源會和主電源都有著這樣、那樣的聯(lián)系。在做電路調(diào)試時，為了避免主電路和驅(qū)動控制電路互相干擾，應(yīng)該同時準(zhǔn)備獨立的輔助電源。

驅(qū)動和控制電路一般需要12~25V的直流電源;如果有數(shù)字控制電路，可能需要5V的電源。因此，我們最好準(zhǔn)備一臺5~30V的可調(diào)直流電源，能同時輸出5V、12V、24V并且各自獨立可調(diào)。市場上各種現(xiàn)成的維修電源，可以滿足上述要求。

如果條件有限，也可以自制，用工頻變壓器和常見的LM317即可以方便地搭建直流可調(diào)電源。本節(jié)介紹的是更為簡單的一種方法，用2~3臺閑置的PC電源來搭建輔助電源。即使手中沒有閑置的電腦電源，在電腦市場上花10元錢也可以淘到適用的二手電腦電源，搭建成我們所需要的輔助電源的成本不超過30元。

PC電源有3組主輸出：3.3V、5V、12V，電流輸出能力都相當(dāng)樂觀。這里，我們不是奔著輸出功率來的，而是其低廉的價格，還易于購買。另一優(yōu)點是，PC電源是非常成熟而且生產(chǎn)批量很大的產(chǎn)品，其保護功能完善，標(biāo)準(zhǔn)化程度艮高。

圖3是用2臺PC電源搭建輔助電源的關(guān)鍵步驟。

（1）將兩臺PC電源疊加起來，中間墊一層木板或者其他絕緣物，保證二者的外殼絕對不會碰觸，然后捆扎起來。當(dāng)然，讓二者分開放置，能保證外殼不會接觸也可。

（2）讓PC電源上電即處于工作狀態(tài)。目前常見的PC電源為ATX電源，上電即處于待機狀態(tài)，需要主板配合才能工作。按圖3處理一下，PC電源即可上電處于工作狀態(tài)。

（3）將電源輸入線（接市電的電源線）的地線插頭去掉。兩臺PC電源需要兩條電源線，不要用那種1分2的電源線。

經(jīng)過上述處理，兩臺PC電源各自任意一組輸出就可以串聯(lián)了。假設(shè)兩臺PC電源為電源A、B。如果電源A的5V與電源B的3.3V串聯(lián)，就可以得到8.3V的直流電源;電源A的12V與電源B的12V串聯(lián)，就可以得到24V的直流電源，依次類推。

需要特別注意的是，只能將兩臺電源之間的各一組輸出相串聯(lián)，一臺電源的各組輸出不能串聯(lián)。這樣，我們最高可以得到1組24V的直流電源，足以滿足多數(shù)情況下我們對輔助電源的需要了。

如果需要更高的電壓規(guī)格，可以用3臺PC電源實現(xiàn)，得到最高36V的直流電源，花費的成本也不會超過100元。