MOS管和IGBT管作為開關元件,在電子電路中會經常出現,它們在外形及特性參數上也比較相似,相信有不少人會疑惑為什么有的電路中需要用到MOS管,而有的卻需要用到IGBT管?它們之間有何區別呢?接下來冠華偉業為你解惑!何為MOS管?MOS管即MOSFET,中文全稱是金屬-氧化物半導體場效應晶體管,由于這種場效應管的柵極被絕緣層隔離,所以又叫絕緣柵場效應管。MOSFET依照其“通道”(工作載流子)的極性不同,可分為“N型”與“P型”的兩種類型,通常又稱為NMOSFET與PMOSFET。MOS管本身自帶有寄生二極管,作用是防止VDD過壓的情況下,燒壞mos管,因為在過壓對MOS管造成破壞之前,二極管先反向擊穿,將大電流直接到地,從而避免MOS管被燒壞。何為IGBT?IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor),絕緣柵雙極型晶體管,是由晶體三極管和MOS管組成的復合型半導體器件。IGBT的電路符號至今并未統一,畫原理圖時一般是借用三極管、MOS管的符號,這時可以從原理圖上標注的型號來判斷是IGBT還是MOS管。同時還要注意IGBT有沒有體二極管,圖上沒有標出并不表示一定沒有,除非官方資料有特別說明,否則這個二極管都是存在的。IGBT內部的體二極管并非寄生的。IGBT是能源變換與傳輸的中心器件,俗稱電力電子裝置的“CPU”,作為國家戰略性新興產業。江蘇定制西門康IGBT模塊代理商
并在檢測電阻40上得到檢測信號。因此,這種將檢測電阻40通過引線直接與主工作區的源區金屬相接,可以避免主工作區的工作電流接地電壓對測試的影響。但是,這種方式得到的檢測電流曲線與工作電流曲線并不對應,如圖4所示,得到的檢測電流與工作電流的比例關系不固定,在大電流時,檢測電流與工作電流的偏差較大,此時,電流傳感器1的靈敏性較低,從而導致檢測電流的精度和敏感性比較低。針對上述問題,本發明實施例提供了igbt芯片及半導體功率模塊,避免了柵電極因對地電位變化造成的偏差,提高了檢測電流的精度。為便于對本實施例進行理解,下面首先對本發明實施例提供的一種igbt芯片進行詳細介紹。實施例一:本發明實施例提供了一種igbt芯片,圖5為本發明實施例提供的一種igbt芯片的結構示意圖,如圖5所示,在igbt芯片上設置有:工作區域10、電流檢測區域20和接地區域30;其中,在igbt芯片上還包括第1表面和第二表面,且,第1表面和第二表面相對設置;第1表面上設置有工作區域10和電流檢測區域20的公共柵極單元100,以及,工作區域10的第1發射極單元101、電流檢測區域20的第二發射極單元201和第三發射極單元202,其中,第三發射極單元202與第1發射極單元101連接。廣東定制西門康IGBT模塊報價當前市場上銷售的多為此類模塊化產品,一般所說的IGBT也指IGBT模塊。
措施:在三相變壓器次級星形中點與地之間并聯適當電容,就可以減小這種過電壓。與整流器并聯的其它負載切斷時,因電源回路電感產生感應電勢的過電壓。變壓器空載且電源電壓過零時,初級拉閘,因變壓器激磁電流的突變,在次級感生出很高的瞬時電壓,這種電壓尖峰值可達工作電壓的6倍以上。交流電網遭雷擊或電網侵入干擾過電壓,即偶發性浪涌電壓,都必須加阻容吸收路進行保護。3.直流側過電壓及保護當負載斷開時或快熔斷時,儲存在變壓器中的磁場能量會產生過電壓,顯然在交流側阻容吸收保護電路可以抑制這種過電壓,但由于變壓器過載時儲存的能量比空載時要大,還不能完全消除。措施:能常采用壓敏吸收進行保護。4.過電流保護一般加快速熔斷器進行保護,實際上它不能保護可控硅,而是保護變壓器線圈。5.電壓、電流上升率的限制4.均流與晶閘管選擇均流不好,很容易燒壞元件。為了解決均流問題,過去加均流電抗器,噪聲很大,效果也不好,一只一只進行對比,擰螺絲松緊,很盲目,效果差,噪音大,耗能。我們采用的辦法是:用計算機程序軟件進行動態參數篩選匹配、編號,裝配時按其號碼順序裝配,很間單。每一只元件上都刻有字,以便下更換時參考。這樣能使均流系數可達到。
在現代電力電子技術中得到了越來越的應用,在較高頻率的大、率應用中占據了主導地位。IGBT的等效電路如圖1所示。由圖1可知,若在IGBT的柵極和發射極之間加上驅動正電壓,則MOSFET導通,這樣PNP晶體管的集電極與基極之間成低阻狀態而使得晶體管導通;若IGBT的柵極和發射極之間電壓為0V,則MOS截止,切斷PNP晶體管基極電流的供給,使得晶體管截止。IGBT與MOSFET一樣也是電壓控制型器件,在它的柵極—發射極間施加十幾V的直流電壓,只有在uA級的漏電流流過,基本上不消耗功率。1、IGBT模塊的選擇IGBT模塊的電壓規格與所使用裝置的輸入電源即試電電源電壓緊密相關。其相互關系見下表。使用中當IGBT模塊集電極電流增大時,所產生的額定損耗亦變大。同時,開關損耗增大,使原件發熱加劇,因此,選用IGBT模塊時額定電流應大于負載電流。特別是用作高頻開關時,由于開關損耗增大,發熱加劇,選用時應該降等使用。2、使用中的注意事項由于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。由于此氧化膜很薄,其擊穿電壓一般達到20~30V。因此因靜電而導致柵極擊穿是IGBT失效的常見原因之一。因此使用中要注意以下幾點:在使用模塊時。這個電壓為系統的直流母線工作電壓。
該電場會阻止P區空穴繼續向N區擴散。倘若我們在發射結添加一個正偏電壓(p正n負),來減弱內建電場的作用,就能使得空穴能繼續向N區擴散。擴散至N區的空穴一部分與N區的多數載流子——電子發生復合,另一部分在集電結反偏(p負n正)的條件下通過漂移抵達集電極,形成集電極電流。值得注意的是,N區本身的電子在被來自P區的空穴復合之后,并不會出現N區電子不夠的情況,因為b電極(基極)會提供源源不斷的電子以保證上述過程能夠持續進行。這部分的理解對后面了解IGBT與BJT的關系有很大幫助。MOSFET:金屬-氧化物-半導體場效應晶體管,簡稱場效晶體管。內部結構(以N-MOSFET為例)如下圖所示。MOSFET內部結構及符號在P型半導體襯底上制作兩個N+區,一個稱為源區,一個稱為漏區。漏、源之間是橫向距離溝道區。在溝道區的表面上,有一層由熱氧化生成的氧化層作為介質,稱為絕緣柵。在源區、漏區和絕緣柵上蒸發一層鋁作為引出電極,就是源極(S)、漏極(D)和柵極(G)。上節我們提到過一句,MOSFET管是壓控器件,它的導通關斷受到柵極電壓的控制。我們從圖上觀察,發現N-MOSFET管的源極S和漏極D之間存在兩個背靠背的pn結,當柵極-源極電壓VGS不加電壓時。它與MOSFET 的轉移特性相同,當柵源電壓小于開啟電壓Ugs(th) 時,IGBT 處于關斷狀態。天津優勢西門康IGBT模塊報價
當MOSFET的溝道形成后,從P+基極注入到N-層的空穴(少子),對N-層進行電導調制。江蘇定制西門康IGBT模塊代理商
該igbt芯片上設置有:工作區域、電流檢測區域和接地區域;其中,igbt芯片還包括第1表面和第二表面,且,第1表面和第二表面相對設置;第1表面上設置有工作區域和電流檢測區域的公共柵極單元,以及,工作區域的第1發射極單元、電流檢測區域的第二發射極單元和第三發射極單元,其中,第三發射極單元與第1發射極單元連接,公共柵極單元與第1發射極單元和第二發射極單元之間通過刻蝕方式進行隔開;第二表面上設有工作區域和電流檢測區域的公共集電極單元;接地區域設置于第1發射極單元內的任意位置處;電流檢測區域和接地區域分別用于與檢測電阻連接,以使檢測電阻上產生電壓,并根據電壓檢測工作區域的工作電流。第二方面,本發明實施例還提供一種半導體功率模塊,半導體功率模塊配置有第1方面的igbt芯片,還包括驅動集成塊和檢測電阻;其中,驅動集成塊與igbt芯片中公共柵極單元連接,以便于驅動工作區域和電流檢測區域工作;以及,還與檢測電阻連接,用于獲取檢測電阻上的電壓。本發明實施例帶來了以下有益效果:本發明實施例提供了igbt芯片及半導體功率模塊,igbt芯片上設置有:工作區域、電流檢測區域和接地區域;其中,igbt芯片還包括第1表面和第二表面江蘇定制西門康IGBT模塊代理商
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