Hướng dẫn cách đo IGBT đơn giản và chính xác nhất

Trong các thiết bị điện tử công suất như máy hàn điện tử, biến tần hay bộ nguồn inverter, IGBT là linh kiện đóng vai trò then chốt. Khi thiết bị gặp sự cố như không lên nguồn, nổ cầu chì hoặc báo lỗi quá dòng, việc kiểm tra IGBT thường là bước không thể bỏ qua. Hiểu và thực hiện đúng cách đo IGBT sẽ giúp người sửa chữa nhanh chóng xác định linh kiện còn tốt hay đã hỏng, từ đó tránh thay thế sai và hạn chế rủi ro phát sinh hư hỏng lan rộng. Tham khảo ngay cách đo IGBT và lưu ý khi thực hiện trong bài này của Nam Vượng.

IGBT là gì? 

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) là linh kiện bán dẫn công suất kết hợp ưu điểm của transistor lưỡng cực (BJT) và MOSFET. IGBT có ba chân chính gồm Collector (C), Emitter (E) và Gate (G). Trong đó, dòng điện công suất giữa C và E được điều khiển thông qua điện áp kích tại chân G.

Trong thực tế, IGBT được sử dụng rất phổ biến trong máy hàn điện tử, biến tần điều khiển động cơ, UPS, bộ nguồn xung và các thiết bị công nghiệp công suất lớn. Nhờ khả năng đóng cắt nhanh và chịu dòng cao, IGBT giúp thiết bị hoạt động hiệu quả nhưng cũng rất nhạy cảm khi xảy ra sự cố.

Khi nào cần đo IGBT?

Trong quá trình sửa chữa thiết bị điện tử công suất, việc thực hiện cách đo IGBT thường được thực hiện khi xuất hiện các dấu hiệu bất thường liên quan đến nguồn và mạch công suất.

Máy hàn không lên nguồn, nổ cầu chì

Khi máy hàn bật nguồn nhưng không hoạt động hoặc vừa cấp điện đã nổ cầu chì, IGBT là một trong những linh kiện cần kiểm tra đầu tiên. IGBT bị chập thường gây ra hiện tượng quá dòng tức thời, dẫn đến hư hỏng cầu chì hoặc linh kiện bảo vệ.

Máy hàn báo lỗi quá dòng, quá nhiệt

Trong nhiều dòng máy hàn inverter, hệ thống bảo vệ sẽ kích hoạt khi phát hiện dòng bất thường. IGBT bị rò hoặc hoạt động không ổn định có thể khiến máy liên tục báo lỗi quá dòng hoặc quá nhiệt dù điều kiện làm việc không quá tải.

Nghi ngờ IGBT chập, rò hoặc đứt

Khi quan sát thấy dấu hiệu cháy nổ, nứt vỏ hoặc máy hoạt động chập chờn, người sửa chữa cần đo IGBT để xác định linh kiện bị chập C–E, rò điện hoặc đứt hoàn toàn.

Kiểm tra IGBT trước khi thay thế linh kiện khác

Trước khi thay các linh kiện đắt tiền khác trong mạch công suất, việc đo IGBT giúp xác định chính xác nguyên nhân sự cố, tránh thay nhầm và tiết kiệm chi phí sửa chữa.

Chuẩn bị trước khi đo IGBT

Trước khi tiến hành cách đo IGBT, người thực hiện cần chuẩn bị kỹ để đảm bảo an toàn và độ chính xác của kết quả đo.

• Người thực hiện phải ngắt hoàn toàn nguồn điện và xả hết điện áp trong tụ lọc nguồn.
• Người thực hiện cần chuẩn bị đồng hồ vạn năng kim có thang đo 10K, vì thang này cung cấp điện áp kích khoảng 9VDC phù hợp để kiểm tra IGBT.
• Người thực hiện phải xác định đúng chân G – C – E của IGBT theo ký hiệu trên linh kiện hoặc datasheet.
• Người thực hiện nên tháo IGBT ra khỏi mạch để tránh ảnh hưởng từ các linh kiện khác gây sai kết quả đo.

Hướng dẫn cách đo IGBT chuẩn nhất

Bạn có thể thực hiện cách đo IGBT bằng đồng hồ vạn năng. Để kiểm tra IGBT sống hay chết bằng đồng hồ vạn năng kim, người thực hiện cần làm theo đúng trình tự dưới đây. Lưu ý rằng ở đồng hồ kim, que đen là cực dương, que đỏ là cực âm.

Bước 1: Xả điện áp giữa ba chân G – C – E

Người đo cần xả điện áp tồn dư tại chân G để đảm bảo IGBT không còn trạng thái kích. Người đo đặt que đen vào chân C hoặc E và đặt que đỏ vào chân G nhằm triệt tiêu điện áp kích còn sót lại.

Bước 2: Đo và kiểm tra hai chân C và E khi chưa kích G

Người đo đặt que đen vào chân C và que đỏ vào chân E thì kim đồng hồ không lên. Khi người đo đảo chiều, đặt que đen vào chân E và que đỏ vào chân C, kim đồng hồ sẽ lên gần sát vạch tối đa, nằm giữa 0 và 1. Kết quả này cho thấy diode nội giữa C và E của IGBT còn tốt.

Bước 3: Thực hiện kích chân G của IGBT

Người đo tiến hành kích IGBT bằng cách đặt que đen vào chân G và que đỏ vào chân C hoặc chân E. Thao tác này tạo điện áp kích để IGBT chuyển sang trạng thái dẫn.

Bước 4: Kiểm tra C – E sau khi kích chân G

Sau khi kích G, người đo đặt que đen vào chân C và que đỏ vào chân E thì kim đồng hồ sẽ lên gần sát vạch tối đa, thể hiện rằng IGBT đã được kích và còn khả năng điều khiển tốt. Khi người đo đảo chiều que đo giữa E và C, kim vẫn lên gần sát vạch tối đa, chứng tỏ diode nội và khả năng dẫn của IGBT vẫn hoạt động bình thường.

Bước 5: Kiểm tra hai chân G – C

Người đo đặt que đen vào chân G và que đỏ vào chân C thì kim đồng hồ không lên. Khi người đo đảo chiều que đo, kim vẫn không lên. Kết quả này cho thấy lớp cách điện giữa Gate và Collector còn tốt, không bị rò hoặc thủng.

Bước 6: Đo bổ sung và kiểm tra lớp bán dẫn của IGBT

Sau khi hoàn tất các bước trên, người đo tiếp tục kiểm tra lớp bán dẫn bên trong IGBT. Về cấu trúc, IGBT có thể xem như một transistor p–n–p được điều khiển bởi MOSFET, do đó việc kiểm tra lớp tiếp dẫn giúp đánh giá chính xác tình trạng linh kiện.

Bước 7: Đo lớp tiếp dẫn giữa E và C

Người đo đặt que đỏ vào chân E và que đen vào chân C thì đồng hồ hiển thị một giá trị điện áp nhất định, cho thấy lớp bán dẫn P–N còn hoạt động tốt. Khi người đo đảo chiều que đo, đặt que đỏ vào chân C và que đen vào chân E thì đồng hồ hiển thị 0V, thể hiện đặc tính chỉnh lưu đúng của cấu trúc bán dẫn.

Lưu ý an toàn khi đo và thay IGBT

Trong quá trình đo kiểm và thay thế IGBT, người thực hiện cần tuân thủ nghiêm ngặt các nguyên tắc an toàn điện và kỹ thuật linh kiện bán dẫn. Điều này để tránh nguy hiểm cho bản thân cũng như hạn chế hư hỏng lan rộng cho thiết bị:

• Ngắt hoàn toàn nguồn điện và xả hết điện áp trong các tụ lọc trước khi tiến hành đo hoặc tháo IGBT.
• Không được chạm trực tiếp tay trần vào chân Gate, vì tĩnh điện có thể làm hỏng lớp cách điện mỏng của IGBT.
• Sử dụng găng tay cách điện và dụng cụ chuyên dụng khi thao tác trên mạch công suất.
• Nên tháo IGBT ra khỏi mạch khi đo để tránh sai số do ảnh hưởng từ các linh kiện xung quanh.
• Kiểm tra đồng thời các linh kiện liên quan như diode, mạch driver, tụ điện và điện trở để tránh tình trạng thay IGBT mới nhưng lỗi vẫn còn tồn tại.
• Lắp đúng chủng loại IGBT theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất, không thay thế linh kiện không tương thích.

Việc nắm vững cách đo IGBT giúp người sửa chữa nhanh chóng xác định tình trạng linh kiện, tránh thay thế sai và đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định trở lại. Đo IGBT đúng quy trình, đúng dụng cụ và tuân thủ an toàn điện là yếu tố then chốt trong sửa chữa máy hàn điện tử và các thiết bị công suất.

Nam Vượng cung cấp dịch vụ sửa chữa máy hàn điện tử chuyên sâu với đội ngũ kỹ thuật giàu kinh nghiệm, nhận kiểm tra, đo IGBT và xử lý các lỗi liên quan. Dịch vụ tại Nam Vượng đảm bảo đúng kỹ thuật, linh kiện chất lượng, báo lỗi minh bạch, giúp máy hàn vận hành an toàn và ổn định lâu dài.

Liên hệ ngay với Nam Vượng để được tư vấn chi tiết: