igbt模塊IGBT絕緣柵雙極型晶體管,是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件,兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優點。GTR飽和壓降低,載流密度大,但驅動電流較大;MOSFET驅動功率很小,開關速度快,但導通壓降大,載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優點,驅動功率小而飽和壓降低。IGBT非常適合應用于直流電壓為600V及以上的變流系統如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。圖1所示為一個N溝道增強型絕緣柵雙極晶體管結構,N+區稱為源區,附于其上的電極稱為源極。N+區稱為漏區。器件的控制區為柵區,附于其上的電極稱為柵極。溝道在緊靠柵區邊界形成。在漏、源之間的P型區(包括P+和P一區)(溝道在該區域形成),稱為亞溝道區(Subchannelregion)。而在漏區另一側的P+區稱為漏注入區(Draininjector),它是IGBT特有的功能區,與漏區和亞溝道區一起形成PNP雙極晶體管,起發射極的作用,向漏極注入空穴,進行導電調制,以降低器件的通態電壓。附于漏注入區上的電極稱為漏極。IGBT的開關作用是通過加正向柵極電壓形成溝道,給PNP晶體管提供基極電流,使IGBT導通。反之。用于定性描述這兩者關系的曲線稱為伏安特性曲線。標準模塊誠信合作
RC吸收電路因電容C的充電電流在電阻R上產生壓降,還會造成過沖電壓,.RCD電路因用二極管旁路了電阻上的充電電流,從而克服了過沖電壓。放電阻止型緩沖電路中吸收電容C的放電電壓為電源電壓,每次關斷前C*將上次關斷電壓的過沖部分能量回饋到電源,減小了吸收電路的功耗。因電容電壓在IGBT關斷時從電源電壓開始上升,它的過電壓吸收能力不如RCD型充放電型。從吸收過電壓的能力來說,放電阻止型效果稍差,但能量消耗較小。對緩沖吸收電路的要求是:⑴盡量減小主電路的布線電感L;⑵吸收電容應采用低感或無感吸收電容,它的引線應盡量短,**好直接接在IGBT的端子上;⑶吸收二極管應采用快開通和快軟恢復二極管,以免產生開通過電壓,和反向恢復引起較大的振蕩過電壓。,得出了設計時應注意的幾點事項:⑴IGBT由于集電極-柵極的寄生電容的密勒效應的影響,能引起意外的電壓尖峰損害,所以設計時應讓柵極的阻抗足夠低,以盡量消除其負面影響;⑵柵極串聯電阻和驅動電路內阻抗對IGBT的開通過程及驅動脈沖的波形都有很大的影響,所以設計時要綜合考慮;⑶應采用慢降柵壓技術來控制故障電流的下降速率,從而抑制器件的du/dt和Uge的峰值,達到短路保護的目的。重慶模塊哪家好如曲線OD段稱為反向截止區,此時電流稱為反向飽和電流。
英飛凌二極管綜述:具有比較高功率密度和更多功能的高性能平板封裝器件、具有高性價比的晶閘管/二極管模塊、采用分立封裝的高效硅基或CoolSiCTM碳化硅二極管以及裸片等靈活多樣產品組合大功率二極管和晶閘管旨在顯著提高眾多應用的效率,覆蓋10kW-10GW的寬廣功率范圍,樹立了行業應用**。分立式硅或碳化硅(SiC)肖特基二極管的應用范圍包括服務器堆場、太陽能發電廠和儲能系統等;同時適用于工業和汽車級應用。優勢:?高性價比?全程采用X射線100%監測生產,保障產品的高性能和使用壽命?使用銅基板,便于快捷安裝?完整的模塊封裝技術組合,一站式購齊
1979年,MOS柵功率開關器件作為IGBT概念的先驅即已被介紹到世間。這種器件表現為一個類晶閘管的結構(P-N-P-N四層組成),其特點是通過強堿濕法刻蝕工藝形成了V形槽柵。80年代初期,用于功率MOSFET制造技術的DMOS(雙擴散形成的金屬-氧化物-半導體)工藝被采用到IGBT中來。[2]在那個時候,硅芯片的結構是一種較厚的NPT(非穿通)型設計。后來,通過采用PT(穿通)型結構的方法得到了在參數折衷方面的一個***改進,這是隨著硅片上外延的技術進步,以及采用對應給定阻斷電壓所設計的n+緩沖層而進展的[3]。幾年當中,這種在采用PT設計的外延片上制備的DMOS平面柵結構,其設計規則從5微米先進到3微米。90年代中期,溝槽柵結構又返回到一種新概念的IGBT,它是采用從大規模集成(LSI)工藝借鑒來的硅干法刻蝕技術實現的新刻蝕工藝,但仍然是穿通(PT)型芯片結構。[4]在這種溝槽結構中,實現了在通態電壓和關斷時間之間折衷的更重要的改進。硅芯片的重直結構也得到了急劇的轉變,先是采用非穿通(NPT)結構,繼而變化成弱穿通(LPT)結構,這就使安全工作區(SOA)得到同表面柵結構演變類似的改善。這次從穿通(PT)型技術先進到非穿通(NPT)型技術,是**基本的,也是很重大的概念變化。這就是:穿通。EconoBRIDGE 整流器模塊應用在完善的Econo2 和 Econo4 封裝中。
根據數據表中標示的IGBT的寄生電容,可以分析dV/dt引起的寄生導通現象。可能的寄生導通現象,是由集電極-柵極和柵極-發射極之間的固有容性分壓器引起的(請參見圖9)。考慮到集電極-發射極上的較高瞬態電壓,這個固有的容性分壓器比受限于寄生電感的外接柵極驅動電路快得多。因此,即使柵極驅動器關斷了IGBT,即,在零柵極-發射極電壓狀態下,瞬態集電極-發射極電壓也會引起與驅動電壓不相等的柵極-發射極電壓。忽略柵極驅動電路的影響,可以利用以下等式,計算出柵極-發射極電壓:因此,商數Cres/Cies應當盡可能低,以避免dV/dt引起寄生導通現象(商數約為35,請參見圖12)。此外,輸入電容應當盡可能低,以避免柵極驅動損耗。圖12IGBT的寄生電容(摘自數據表)數據表中給出的寄生電容是在恒定的25V集電極-發射極電壓條件下的值(請參見圖12)。柵極-發射極電容約為該恒定集電極-發射極電壓條件下的值(等式(9))。反向傳遞電容嚴重依賴于集電極-發射極電壓,可以利用等式(10)估算得到(請參見圖13):圖13利用等式(9)和(10)計算得到的不同集電極-發射極電壓條件下的輸入和反向傳遞電容近似值所以,防止dV/dt引起的寄生導通現象的穩定性。正向電流開始增加,進入正向導通區,但此時電壓與電流不成比例如AB段。廣東通用模塊
曲線OA段稱為不導通區或死區。一般硅管的死區電壓約為0.5伏。標準模塊誠信合作
但是各路之間在電路上必須相互隔離,以防干擾或誤觸發四路驅動信號根據觸發相位分為兩組,相位相反。圖3為一路柵極驅動電路,整流橋B1、B2與電解電容C1、C2組成整流濾波電路,為驅動電路提供+25V和-15V直流驅動電壓。光耦6N137的作用是實現控制電路與主電路之間的隔離,傳遞PWM信號。電阻R1與穩壓管VS1組成PWM取樣信號,電阻R2限制光耦輸入電流。電阻R3、R4與穩壓管VS3、VS4分別組成,分別為光耦和MOSFET管Q3提供驅動電平。Q3在光耦控制下,工作在開關狀態。MOSFET管Q1、Q2組成推挽放大電路,將放大后的輸出信號輸入到IGBT門極,提供門極的驅動信號。當輸入控制信號,光耦U導通,Q3截止,Q2導通輸出+15V驅動電壓。當控制信號為零時,光耦U截止,Q3、Q1導通,輸出-15V電壓,在IGBT關斷時時給門極提供負的偏置,提高lGBT的抗干擾能力。穩壓管VS3~VS6分別對Q2、Q1輸入驅動電壓限幅在-10V和+15V,防止Q1、Q2進入深度飽和,影響MOS管的響應速度。電阻R6、R7與電容C0為Q1、Q2組成偏置網絡。其中的電容C0是為了在開通時,加速Q2管的漏極電流上升速度,為柵極提供過沖電流,加速柵極導通。圖3柵極驅動電路原理IGBT柵極耐壓一般在±20V左右。標準模塊誠信合作
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