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(fā)射極實現(xiàn)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。目錄1特點2應用3注意事項4發(fā)展趨勢IGBT功率模塊特點編輯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(yōu)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(yōu)點于一體化。又因先進的加工技術使它通態(tài)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,摩托羅拉亦己在開發(fā)研制新品種。IGBT功率模塊應用編輯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,幾乎己替代一切其它功率器件,例,單個元件電壓可達(pt結構)一(npt結構),電流可達。IGBT功率模塊注意事項編輯a,柵極與任何導電區(qū)要絕緣,以免產生靜電而擊穿。IGBT的轉移特性是指輸出漏極電流Id與柵源電壓Ugs之間的關系曲線。陜西常見賽米控模塊工廠直銷
一個空穴電流(雙極)。當UCE大于開啟電壓UCE(th),MOSFET內形成溝道,為晶體管提供基極電流,IGBT導通。2)導通壓降電導調制效應使電阻RN減小,通態(tài)壓降小。所謂通態(tài)壓降,是指IGBT進入導通狀態(tài)的管壓降UDS,這個電壓隨UCS上升而下降。3)關斷當在柵極施加一個負偏壓或柵壓低于門限值時,溝道被禁止,沒有空穴注入N-區(qū)內。在任何情況下,如果MOSFET的電流在開關階段迅速下降,集電極電流則逐漸降低,這是閡為換向開始后,在N層內還存在少數(shù)的載流子(少于)。這種殘余電流值(尾流)的降低,完全取決于關斷時電荷的密度,而密度又與幾種因素有關,如摻雜質的數(shù)量和拓撲,層次厚度和溫度。少子的衰減使集電極電流具有特征尾流波形。集電極電流將引起功耗升高、交叉導通問題,特別是在使用續(xù)流二極管的設備上,問題更加明顯。鑒于尾流與少子的重組有關,尾流的電流值應與芯片的Tc、IC:和uCE密切相關,并且與空穴移動性有密切的關系。因此,根據所達到的溫度,降低這種作用在終端設備設計上的電流的不理想效應是可行的。當柵極和發(fā)射極間施加反壓或不加信號時,MOSFET內的溝道消失,晶體管的基極電流被切斷,IGBT關斷。4)反向阻斷當集電極被施加一個反向電壓時,J。中國澳門賽米控模塊IGBT模塊具有節(jié)能、安裝維修方便、散熱穩(wěn)定等特點。
以及測試電壓vs的影響而產生信號的失真,即避免了公共柵極單元100因對地電位變化造成的偏差,從而提高了檢測電流的精度。本發(fā)明實施例提供的igbt芯片,在igbt芯片上設置有:工作區(qū)域、電流檢測區(qū)域和接地區(qū)域;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(qū)域和電流檢測區(qū)域的公共柵極單元,以及,工作區(qū)域的第1發(fā)射極單元、電流檢測區(qū)域的第二發(fā)射極單元和第三發(fā)射極單元,其中,第三發(fā)射極單元與第1發(fā)射極單元連接,公共柵極單元與第1發(fā)射極單元和第二發(fā)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(qū)域和電流檢測區(qū)域的公共集電極單元;接地區(qū)域設置于第1發(fā)射極單元內的任意位置處;電流檢測區(qū)域和接地區(qū)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(qū)域的工作電流。本申請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。進一步的,電流檢測區(qū)域20包括取樣igbt模塊,其中,取樣igbt模塊中雙極型三極管的集電極和絕緣柵型場效應管的漏電極斷開,以得到第二發(fā)射極單元201和第三發(fā)射極單元202。具體地,如圖6所示。
措施:在三相變壓器次級星形中點與地之間并聯(lián)適當電容,就可以減小這種過電壓。與整流器并聯(lián)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(fā)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(tài)參數(shù)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(shù)可達到。輸出漏極電流比受柵源電壓Ugs的控制,Ugs越高,Id越大。
分兩種情況:②若柵-射極電壓UGE<Uth,溝道不能形成,IGBT呈正向阻斷狀態(tài)。②若柵-射極電壓UGE>Uth,柵極溝道形成,IGBT呈導通狀態(tài)(正常工作)。此時,空穴從P+區(qū)注入到N基區(qū)進行電導調制,減少N基區(qū)電阻RN的值,使IGBT通態(tài)壓降降低。IGBT各世代的技術差異回顧功率器件過去幾十年的發(fā)展,1950-60年代雙極型器件SCR,GTR,GTO,該時段的產品通態(tài)電阻很小;電流控制,控制電路復雜且功耗大;1970年代單極型器件VD-MOSFET。但隨著終端應用的需求,需要一種新功率器件能同時滿足:驅動電路簡單,以降低成本與開關功耗、通態(tài)壓降較低,以減小器件自身的功耗。1980年代初,試圖把MOS與BJT技術集成起來的研究,導致了IGBT的發(fā)明。1985年前后美國GE成功試制工業(yè)樣品(可惜后來放棄)。自此以后,IGBT主要經歷了6代技術及工藝改進。從結構上講,IGBT主要有三個發(fā)展方向:1)IGBT縱向結構:非透明集電區(qū)NPT型、帶緩沖層的PT型、透明集電區(qū)NPT型和FS電場截止型;2)IGBT柵極結構:平面柵機構、Trench溝槽型結構;3)硅片加工工藝:外延生長技術、區(qū)熔硅單晶;其發(fā)展趨勢是:①降低損耗②降低生產成本總功耗=通態(tài)損耗(與飽和電壓VCEsat有關)+開關損耗(EoffEon)。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(tài)。中國澳門賽米控模塊
盡管等效電路為達林頓結構,但流過MOSFET的電流成為IGBT總電流的主要部分。陜西常見賽米控模塊工廠直銷
少數(shù)載流子)對N-區(qū)進行電導調制,減小N-區(qū)的電阻RN,使高耐壓的IGBT也具有很小的通態(tài)壓降。當柵射極間不加信號或加反向電壓時,MOSFET內的溝道消失,PNP型晶體管的基極電流被切斷,IGBT即關斷。由此可知,IGBT的驅動原理與MOSFET基本相同。①當UCE為負時:J3結處于反偏狀態(tài),器件呈反向阻斷狀態(tài)。②當uCE為正時:UC<UTH,溝道不能形成,器件呈正向阻斷狀態(tài);UG>UTH,絕緣門極下形成N溝道,由于載流子的相互作用,在N-區(qū)產生電導調制,使器件正向導通。1)導通IGBT硅片的結構與功率MOSFET的結構十分相似,主要差異是JGBT增加了P+基片和一個N+緩沖層(NPT-非穿通-IGBT技術沒有增加這個部分),其中一個MOSFET驅動兩個雙極器件(有兩個極性的器件)?;膽迷诠荏w的P、和N+區(qū)之間創(chuàng)建了一個J,結。當正柵偏壓使柵極下面反演P基區(qū)時,一個N溝道便形成,同時出現(xiàn)一個電子流,并完全按照功率MOSFET的方式產生一股電流。如果這個電子流產生的電壓在,則J1將處于正向偏壓,一些空穴注入N-區(qū)內,并調整N-與N+之間的電阻率,這種方式降低了功率導通的總損耗,并啟動了第二個電荷流。的結果是在半導體層次內臨時出現(xiàn)兩種不同的電流拓撲:一個電子流(MOSFET電流)。陜西常見賽米控模塊工廠直銷