圖1 光電耦合器驅動電路 推薦使用的光電耦合器有: HCPI,-4505、HCPL-4506、TI.P759 (IGM)、TLP755 等。一般情況下,光電耦合器要符合UI。、VDE 等安全認證。同時比較好使光電耦合器和IGBT控制端子間的布線盡量短。由于光電耦合器兩端間常加有大的du/出,因此,光電耦合器兩端的布線不要太靠近以減小其間的耦合電容。在使用15V的直流電源組件時,電源輸出側的GND端子不要互聯,并盡量減少各電源與地間的雜散電容,同時還應當確保足夠大的絕緣距離(大于2mm)。光電耦合器輸入用的10μF及0.1μF濾波電容主要用于保持控制 電壓平穩和使線路阻抗穩定。控制信號輸入端與Vcc端應接20kΩ的上拉電阻,在不使用制動單元時,也應該在DB輸人端與Vcc端之間接20Ω的上拉電阻,否則,du/dt過大,可能會引起誤動作。 中低壓IGBT模塊則出現了很多新技術,如燒結取代焊接,壓力接觸取代引線鍵合的壓接式封裝工藝。進口模塊工業化
整流橋模塊特點:
2、DBC基板:它是在高溫下將氧化鋁(Al2O3)或氮化鋁(AlN)基片與銅箔直接雙面鍵合而成,它具有優良的導熱性、絕緣性和易焊性,并有與硅材料較接近的熱線性膨脹系數(硅為4.2×10-6/℃,DBC為5.6×10-6/℃),因而可以與硅芯片直接焊接,從而簡化模塊焊接工藝和降低熱阻。同時,DBC基板可按功率電路單元要求刻蝕出各式各樣的圖形,以用作主電路端子和控制端子的焊接支架,并將銅底板和電力半導體芯片相互電氣絕緣,使模塊具有有效值為2.5kV以上的絕緣耐壓。 陜西私人模塊60年代后期,大功率逆變晶閘管問世,成為當時逆變電路的基本元件。
IGBT功率模塊是以絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)構成的功率模塊。由于IGBT模塊為MOSFET結構,IGBT的柵極通過一層氧化膜與發射極實現電隔離,具有出色的器件性能。廣泛應用于伺服電機、變頻器、變頻家電等領域。IGBT功率模塊是電壓型控制,輸入阻抗大,驅動功率小,控制電路簡單,開關損耗小,通斷速度快,工作頻率高,元件容量大等優點。實質是個復合功率器件,它集雙極型功率晶體管和功率MOSFET的優點于一體化。又因先進的加工技術使它通態飽和電壓低,開關頻率高(可達20khz),這兩點非常顯著的特性,**近西門子公司又推出低飽和壓降()的npt-IGBT性能更佳,相繼東芝、富士、ir,摩托羅拉亦已在開發研制新品種。IGBT是先進的第三代功率模塊,工作頻率1-20khz,主要應用在變頻器的主回路逆變器及一切逆變電路,即dc/ac變換中。例電動汽車、伺服控制器、UPS、開關電源、斬波電源、無軌電車等。問世迄今有十年多歷史,幾乎已替代一切其它功率器件,例SCR、GTO、GTR、MOSFET、雙極型達林頓管等如今功率可高達1MW的低頻應用中,單個元件電壓可達(pt結構)一(npt結構),電流可達。
■首先,我們可以把從陰極向上數的一、二、三層看面是一只NPN型號晶體管,而二、三四層組成另一只PNP型晶體管。其中第二、第三層為兩管交迭共用。這樣就可畫出圖表-27(C)的等效電路圖來分析。當在陽極和陰極之間加上一個正向電壓Ea,又在控制極G和陰極C之間(相當BG1的基一射間)輸入一個正的觸發信號,BG1將產生基極電流Ib1,經放大,BG1將有一個放大了β1倍的集電極電流IC1。因為BG1集電極與BG2基極相連,IC1又是BG2的基極電流Ib2。BG2又把比Ib2(Ib1)放大了β2的集電極電流IC2送回BG1的基極放大。如此循環放大,直到BG1、BG2完全導通。實際這一過程是“一觸即發”的過程,對可控硅來說,觸發信號加入控制極,可控硅立即導通。導通的時間主要決定于可控硅的性能。晶閘管誕生后,其結構的改進和工藝的改進,為新器件的不斷出現提供了條件。
■可控硅一經觸發導通后,由于循環反饋的原因,流入BG1基極的電流已不只是初始的Ib1,而是經過BG1、BG2放大后的電流(β1*β2*Ib1)這一電流遠大于Ib1,足以保持BG1的持續導通。此時觸發信號即使消失,可控硅仍保持導通狀態只有斷開電源Ea或降低Ea,使BG1、BG2中的集電極電流小于維持導通的最小值時,可控硅方可關斷。當然,如果Ea極性反接,BG1、BG2由于受到反向電壓作用將處于截止狀態。這時,即使輸入觸發信號,可控硅也不能工作。反過來,Ea接成正向,而觸動發信號是負的,可控硅也不能導通。另外,如果不加觸發信號,而正向陽極電壓大到超過一定值時,可控硅也會導通,但已屬于非正常工作情況了。高壓IGBT模塊一般以標準焊接式封裝為主。進口模塊工業化
若柵-射極電壓UGE>Uth ,柵極溝道形成,IGBT呈導通狀態(正常工作)。進口模塊工業化
可控硅是可控硅整流元件的簡稱,是一種具有三個PN結的四層結構的大功率半導體器件。實際上,可控硅的功用不僅是整流,它還可以用作無觸點開關以快速接通或切斷電路,實現將直流電變成交流電的逆變,將一種頻率的交流電變成另一種頻率的交流電,等等。可控硅和其它半導體器件一樣,其有體積小、效率高、穩定性好、工作可靠等優點。它的出現,使半導體技術從弱電領域進入了強電領域,成為工業、農業、交通運輸、科研以至商業、民用電器等方面爭相采用的元件。進口模塊工業化
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