IGBT電源模塊是一種復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件,其**由MOSFET(金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)和GTR(巨型晶體管)復(fù)合結(jié)構(gòu)組成,兼具高輸入阻抗與低導(dǎo)通壓降的優(yōu)勢(shì)。該模塊廣泛應(yīng)用于高壓變流系統(tǒng),包括工業(yè)變頻器、電力牽引傳動(dòng)裝置及智能電網(wǎng)設(shè)備等場(chǎng)景,支持600V及以上的直流電壓環(huán)境 [1]。該器件特性分為靜態(tài)與動(dòng)態(tài)兩類(lèi),前者包含伏安特性和轉(zhuǎn)移特性,后者涵蓋開(kāi)關(guān)特性。截至2025年,其技術(shù)已滲透至可再生能源發(fā)電、軌道交通能源轉(zhuǎn)換等新興領(lǐng)域,并持續(xù)推動(dòng)電力電子系統(tǒng)的高效化發(fā)展 [1]幾年當(dāng)中,這種在采用PT設(shè)計(jì)的外延片上制備的DMOS平面柵結(jié)構(gòu),其設(shè)計(jì)規(guī)則從5微米先進(jìn)到3微米。高新區(qū)新型IGBT模塊報(bào)價(jià)
該電子為p+n-p晶體管的少數(shù)載流子,從集電極襯底p+層開(kāi)始流入空穴,進(jìn)行電導(dǎo)率調(diào)制(雙極工作),所以可以降低集電極-發(fā)射極間飽和電壓。在發(fā)射極電極側(cè)形成n+pn-寄生晶體管。若n+pn-寄生晶體管工作,又變成p+n- pn+晶閘管。電流繼續(xù)流動(dòng),直到輸出側(cè)停止供給電流。通過(guò)輸出信號(hào)已不能進(jìn)行控制。一般將這種狀態(tài)稱(chēng)為閉鎖狀態(tài)。為了抑制n+pn-寄生晶體管的工作IGBT采用盡量縮小p+n-p晶體管的電流放大系數(shù)α作為解決閉鎖的措施。具體地來(lái)說(shuō),p+n-p的電流放大系數(shù)α設(shè)計(jì)為0.5以下。 IGBT的閉鎖電流IL為額定電流(直流)的3倍以上。IGBT的驅(qū)動(dòng)原理與電力MOSFET基本相同,通斷由柵射極電壓uGE決定。 [2]吳江區(qū)本地IGBT模塊聯(lián)系方式這次從穿通(PT)型技術(shù)先進(jìn)到非穿通(NPT)型技術(shù),是基本的,也是很重大的概念變化。
由于IGBT模塊為MOSFET結(jié)構(gòu),IGBT的柵極通過(guò)一層氧化膜與發(fā)射極實(shí)現(xiàn)電隔離。由于此氧化膜很薄,其擊穿電壓一般達(dá)到20~30V。因此因靜電而導(dǎo)致柵極擊穿是IGBT失效的常見(jiàn)原因之一。 因此使用中要注意以下幾點(diǎn):1. 在使用模塊時(shí),盡量不要用手觸摸驅(qū)動(dòng)端子部分,當(dāng)必須要觸摸模塊端子時(shí),要先將人體或衣服上的靜電用大電阻接地進(jìn)行放電后,再觸摸;2. 在用導(dǎo)電材料連接模塊驅(qū)動(dòng)端子時(shí),在配線未接好之前請(qǐng)先不要接上模塊;3. 盡量在底板良好接地的情況下操作。
冊(cè)中所給出的輸入電容Cies值近似地估算出門(mén)極電荷:如果IGBT數(shù)據(jù)表給出的Cies的條件為VCE = 25 V, VGE = 0 V, f= 1 MHz,那么可以近似的認(rèn)為Cin=4.5Cies,門(mén)極電荷 QG ≈ ΔUGE · Cies · 4.5 = [ VG(on) - VG(off) ] · Cies · 4.5Cies : IGBT的輸入電容(Cies 可從IGBT 手冊(cè)中找到)如果IGBT數(shù)據(jù)表給出的Cies的條件為VCE = 10 V, VGE = 0 V, f= 1 MHz,那么可以近似的認(rèn)為Cin=2.2Cies,門(mén)極電荷 QG ≈ ΔUGE · Cies · 2.2 = [ VG(on) - VG(off) ] · Cies · 2.2Cies : IGBT的輸入電容(Cies 可從IGBT 手冊(cè)中找到)如果IGBT數(shù)據(jù)手冊(cè)中已經(jīng)給出了正象限的門(mén)極電荷曲線,那么只用Cies 近似計(jì)算負(fù)象限的門(mén)極電荷會(huì)更接近實(shí)際值:穿通(PT)技術(shù)會(huì)有比較高的載流子注入系數(shù),而由于它要求對(duì)少數(shù)載流子壽命進(jìn)行控制致使其輸運(yùn)效率變壞。
?IGBT驅(qū)動(dòng)電路是一種復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率的半導(dǎo)體器件IGBT驅(qū)動(dòng)電路是驅(qū)動(dòng)IGBT模塊以能讓其正常工作,并同時(shí)對(duì)其進(jìn)行保護(hù)的電路。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn),驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開(kāi)關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。圖1圖1所示為一個(gè)N 溝道增強(qiáng)型絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu), N+ 區(qū)稱(chēng)為源區(qū),附于其上的電極稱(chēng)為源極。N+ 區(qū)稱(chēng)為漏區(qū)。器件的控制區(qū)為柵區(qū),附于其上的電極稱(chēng)為柵極。溝道在緊靠柵區(qū)邊界形成。在漏、源之間的P 型區(qū)(包括P+ 和P 一區(qū))(溝道在該區(qū)域形成),稱(chēng)為亞溝道區(qū)( Subchannel region )。而在漏區(qū)另一側(cè)的P+ 區(qū)稱(chēng)為漏注入?yún)^(qū)( Drain injector ),它是IGBT 特有的功能區(qū),與漏區(qū)和亞溝道區(qū)一起形成PNP 雙極晶體管,起發(fā)射極的作用,向漏極注入空穴,進(jìn)行導(dǎo)電調(diào)制,以降低器件的通態(tài)電壓。附于漏注入?yún)^(qū)上的電極稱(chēng)為漏極。在這種溝槽結(jié)構(gòu)中,實(shí)現(xiàn)了在通態(tài)電壓和關(guān)斷時(shí)間之間折衷的更重要的改進(jìn)。昆山應(yīng)用IGBT模塊銷(xiāo)售廠家
IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn),驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。高新區(qū)新型IGBT模塊報(bào)價(jià)
目前只能通過(guò)IGBT高壓串聯(lián)等技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)高壓應(yīng)用。國(guó)外的一些廠家如瑞士ABB公司采用軟穿通原則研制出了8KV的IGBT器件,德國(guó)的EUPEC生產(chǎn)的6500V/600A高壓大功率IGBT器件已經(jīng)獲得實(shí)際應(yīng)用,日本東芝也已涉足該領(lǐng)域。與此同時(shí),各大半導(dǎo)體生產(chǎn)廠商不斷開(kāi)發(fā)IGBT的高耐壓、大電流、高速、低飽和壓降、高可靠性、低成本技術(shù),主要采用1um以下制作工藝,研制開(kāi)發(fā)取得一些新進(jìn)展。 N溝型的 IGBT工作是通過(guò)柵極-發(fā)射極間加閥值電壓VTH以上的(正)電壓,在柵極電極正下方的p層上形成反型層(溝道),開(kāi)始從發(fā)射極電極下的n-層注入電子。高新區(qū)新型IGBT模塊報(bào)價(jià)
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