Kosteuden vaikutus tehotransistorin estojännitteeseen

Abstract

Tämän työn tavoitteena on vastata hypoteesiin jonka mukaan kosteus aiheuttaisi IGBT:n estojännitteen aleneman ja siitä seuraavan taajuusmuuttajan vikaantumisen. Työssä tarkastellaan erään ABB Drivesin käyttämän IGBT-moduulin estojännitteen käyttäytymistä kosteudelle altistamisen jälkeen. Työn teoriaosuudessa kerrotaan taajuusmuuttajasta sekä IGBT:n rakenteesta ja käyttäytymisestä erilaisissa tilanteissa. Estojännitettä tutkitaan käyräseuraajan avulla, kun IGBT on altistettu kosteudelle. Tutkimuksessa toteutettiin yhteensä kolme erilaista olosuhdesimulaatiota. Tutkittavissa IGBT-moduuleissa havaittiin vähäistä estojännitteen alenemaa sekä vuotovirran kasvua. Estojännitteen aleneman todetti-in olevan riittämätön vikaannuttaakseen taajuusmuuttajan. Estojännite säilyi korkeampana kuin valmistajan datalehdessä ilmoittama maksimiarvo. Tutkimuksen johtopäätöksenä on ettei kosteus ole aiheuttanut taajuusmuuttajan vikaantumista. Työn lopussa esitellään tapoja joilla taajuusmuuttajan kokemia olosuhteita voitaisiin seurata jatkossa tarkemmin.

In this bachelor`s thesis, the effects of humidity to breakdown voltage of IGBT-module are investigated. The main goal of this thesis is to investigate, does the high humidity decrease the breakdown voltage of IGBT enough to cause malfunction of electrical drive. The literature section of the thesis contains theory of IGBT and frequency converter. The main research is made by three different humidity tests.

After humidity test a little decreasing of breakdown voltage was detected. Leakage current was also increased. Breakdown voltage was still higher than maximum value in manufacturers datasheet. As a result humidity was not the root cause of drive malfunction at field. In the last chapter of this thesis, methods of develop the frequency converter for better climate tolerance are suggested.