04/10/2024 
IGBT biến tần đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống biến tần. Nó không chỉ giúp chuyển đổi điện áp một chiều (DC) thành điện áp xoay chiều (AC) mà còn tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của động cơ. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về IGBT biến tần, từ cấu trúc và chức năng đến cách đo đạc để kiểm tra hiệu suất của linh kiện này. Cùng Bình Dương AEC tìm hiểu ngay!
IGBT biến tần là gì?
IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) là loại linh kiện bán dẫn cũng như là thiết bị chuyển mạch bán dẫn với 3 cực thường dùng để chuyển đổi mạch trong nhiều thiết bị hiện đại. So với MOSFET, IGBT biến tần là phiên bản nâng cấp, tổng hợp tính năng đóng cắt nhanh của MOSFET với khả năng chịu tải mạnh mẽ hơn. Bên cạnh đó, IGBT còn điều khiển được bằng điện áp, giúp làm giảm công suất điều khiển yêu cầu sẽ cực nhỏ.
IGBT biến tần
Cấu tạo IGBT biến tần
Cấu trúc của IGBT tương tự như MOSFET, nhưng có sự khác biệt ở chỗ nó bao gồm một lớp nối với Collector, tạo thành cấu trúc bán dẫn p-n-p giữa Emitter và Collector, thay vì cấu trúc n-n như MOSFET. Do đó, IGBT có thể được xem như một transistor p-n-p, trong đó dòng base được điều khiển thông qua một MOSFET.
Cấu tạo IGBT biến tần
Khi áp điều khiển Uge lớn hơn 0, kênh dẫn được hình thành với các hạt mang điện là điện tử, tương tự như trong MOSFET. Những điện tử này di chuyển về phía Collector, vượt qua lớp tiếp giáp n-p giống như cấu trúc giữa base và Collector ở transistor thông thường, từ đó tạo ra dòng Collector.
Chức năng bộ IGBT của biến tần
Chuyển đổi điện áp một chiều (DC) thành điện áp xoay chiều (AC)
IGBT biến tần có chức năng chính trong biến tần là chuyển đổi điện áp một chiều (DC) thành điện áp xoay chiều (AC). Để thực hiện điều này, IGBT được bật tắt liên tục với tần số cao, tạo ra các xung điện. Những xung điện này sau đó được lọc để hình thành sóng sin, cung cấp điện áp xoay chiều cho động cơ hoặc tải.
Chức năng chính của IGBT
Điều chỉnh tần số và biên độ của điện áp
Không chỉ có khả năng chuyển đổi điện áp một chiều thành xoay chiều, IGBT còn cho phép điều chỉnh tần số và biên độ của điện áp. Bằng cách thay đổi tần số bật tắt của IGBT, biến tần có thể điều chỉnh tần số của điện áp xoay chiều đầu ra. Đồng thời, bằng cách điều chỉnh độ rộng xung (PWM), biến tần cũng có thể điều chỉnh biên độ của điện áp xoay chiều đầu ra.
Điều khiển tốc độ và mô-men xoắn của động cơ
Bên cạnh đó, biến tần còn có khả năng điều khiển tốc độ và mô-men xoắn của động cơ một cách chính xác bằng cách thay đổi tần số và biên độ của điện áp cung cấp cho động cơ. Việc điều chỉnh này cho phép người dùng linh hoạt kiểm soát hiệu suất hoạt động của động cơ theo yêu cầu cụ thể.
Cách đo IGBT biến tần và kiểm tra IGBT bằng đồng hồ vạn năng
Việc biết cách đo và kiểm tra IGBT biến tần giúp bạn sớm phát hiện những vấn đề của biến tần từ đó tìm ra phương hướng khắc phục tối ưu nhất cũng như đảm bảo an toàn lao động. Trước khi đo và kiểm tra IGBT bạn cần lưu ý việc dùng đồng hồ vạn năng kim để kiểm tra IGBT sống hay chết phải có thang đo 10K (điện áp kích ngưỡng 9VDC, với cực dương đồng hồ kim là que đen, cực âm đồng hồ kim là que đỏ).
Đồng hồ vạn năng
Bước 1: Xả điện áp giữa 3 chân G – C- E
Đầu tiên, bạn cần xả điện áp giữa 3 chân để IGBT biến tần không còn điện áp kích chân G. Trong đó:
- Que đo màu đen kết nối với chân C hoặc E
- Que đo màu đỏ kết nối với chân G
Bước 2: Đo và kiểm 2 chân C và E (có 1 chiều kim lên)
Sau khi hoàn thiện xong bước 1, bạn tiến hành để:
- Que đen chạm vào chân C, que đo chạm vào chân E của IGBT. Lúc này kim đồng hồ vạn năng sẽ không lên
- Que đen chạm vào chân E, que đỏ chạm vào chân C. Khi đó, kim chỉ thị của đồng hồ vạn năng sẽ di chuyển lên (Thang kim lên gần sát vạch tối đa, nằm giữa 0 và 1 là IGBT tốt)
Bước 3: Thực hiện kích chân G của IGBT
Để kích chân G của IGBT, bạn cần thực hiện:
- Que đo màu đen chạm vào chân G
- Que đo màu đỏ chạm vào chân C hoặc chân E
Bước 4: Tiến hành kiểm tra sau khi kích chân G
Khi đã hoàn thiện xong 3 bước trên, bạn sẽ tiến hành kiểm tra khi kích thì các chân C và E như thế nào. Nếu trong trường hợp:
- Que màu đen kết nối với chân C, que màu đỏ kết nối với chân E => Đồng hồ vạn năng lên kim (Thang kim lên gần sát vạch tối đa, nằm giữa 0 và 1 tức là cặp chân C – E IGBT tốt hay IGBT đã được kích và còn điều khiển tín hiệu kích tốt)
- Que màu đen kết nối với chân E, que màu đỏ kết nối với chân C => Kim đồng hồ vạn năng di chuyển lên trên (Thang kim lên gần sát vạch tối đa, nằm giữa 0 và 1 tức là cặp chân E – C IGBT tốt hay cặp chân thể hiện bằng hình Diode của IGBT còn tốt)
Bước 5: Kiểm tra 2 chân G – C
Tương tự như chân C – E, việc kiểm tra chân G – C giúp bạn biết tình trạng hiện tại của nó có bị rò hay bị thủng không. Để tiền hành, bạn làm như sau:
- Đặt que đen vào chân G, que đỏ vào chân C => Kim không lên
- Đặt que đen vào chân C, que đỏ vào chân G => Kim không lên
Bước 6: Đo bổ sung và kiểm tra lớp bán dẫn giữa các cực
Sau khi hoàn thành 5 bước kiểm tra IGBT biến tần bằng đồng hồ kim và xác nhận rằng linh kiện này đều thỏa mãn tất cả các phép đo, bước tiếp theo là đo lớp tiếp dẫn của IGBT. Cấu trúc bán dẫn của IGBT tương tự như MOSFET, nhưng có điểm khác là nó bao gồm thêm lớp nối với collector, tạo thành cấu trúc bán dẫn p-n-p giữa emitter (tương tự như cực gốc) và collector (tương tự như cực máng), thay vì cấu trúc n-n như ở MOSFET.
Do đó, IGBT có thể được xem như một transistor p-n-p, trong đó dòng base được điều khiển bởi một MOSFET.
Bước 7: Đo lớp tiếp dẫn của IGBT
Ngoài ra, bạn còn nên kiểm tra và do lớp tiếp dẫn IGBT biến tần nhằm đảm bảo an toàn. Để làm, bạn thực hiện các bước sau:
Đặt que đo màu đỏ vào chân E, que đo đen đặt vào chân C => Đồng hồ hiển thị điện áp trong TH này là abcV (Ý nghĩa là điện áp lệch giữa 2 cực bán dẫn P và N còn tốt).
Đặt que đo màu đỏ vào chân C, que đo màu đen chạm vào chân E => Đồng hồ hiển thị 0V
>> Xem thêm về nguyên lý hoạt động của IGBT trong biến tần tại đây!
Mua và thay thế IGBT biến tần
Các đại lý phân phối biến tần uy tín thường lưu trữ sẵn IGBT biến tần trong kho để thay thế hoặc bảo hành cho khách hàng. Vì vậy, khi biến tần gặp sự cố, việc có sẵn IGBT giúp đại lý sửa chữa nhanh chóng, giúp khách hàng đưa thiết bị trở lại hoạt động sớm nhất. Ngoài ra, nó còn giảm thiểu tối đa những thiệt hại khi dây chuyền sản xuất ngừng hoạt động.
Bình Dương AEC sở hữu đội ngũ kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm
Là một trong những đơn vị số 1 về biến tần tại Việt Nam, Bình Dương AEC luôn chuẩn bị sẵn IGBT biến tần GTAKE cùng các thương hiệu khác như ABB, INVT, v.v., nhằm đáp ứng nhanh chóng nhu cầu sửa chữa và thay thế của khách hàng. Sự chủ động này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian cho khách hàng mà còn đảm bảo rằng họ luôn nhận được các linh kiện chất lượng cao và dịch vụ hỗ trợ kịp thời.
Để sửa chữa và lắp đặt IGBT biến tần, khách hàng đừng ngần ngại liên hệ ngay Bình Dương AEC qua số hotline 0904.584.886 và hoặc Zalo OA để được hỗ trợ nhanh nhất nhé!
Kết luận
IGBT trong biến tần là một linh kiện quan trọng giúp chuyển đổi điện áp một chiều thành điện áp xoay chiều, đồng thời điều chỉnh tốc độ và mô-men xoắn của động cơ. Việc hiểu rõ cấu trúc và chức năng của IGBT không chỉ giúp nâng cao hiệu suất hoạt động của hệ thống mà còn hỗ trợ trong việc bảo trì và sửa chữa.
Nếu bạn muốn tìm đại lý phân phối sửa chữa biến tần uy tín, liên hệ ngay Bình Dương AEC qua số hotline 0904.584.886 và hoặc Zalo OA để được chuyên gia đầu ngành tư vấn hỗ trợ nhanh nhất nhé!
