該電場會阻止P區(qū)空穴繼續(xù)向N區(qū)擴散。倘若我們在發(fā)射結添加一個正偏電壓(p正n負),來減弱內(nèi)建電場的作用,就能使得空穴能繼續(xù)向N區(qū)擴散。擴散至N區(qū)的空穴一部分與N區(qū)的多數(shù)載流子——電子發(fā)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(qū)本身的電子在被來自P區(qū)的空穴復合之后,并不會出現(xiàn)N區(qū)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(xù)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(nèi)部結構(以N-MOSFET為例)如下圖所示。MOSFET內(nèi)部結構及符號在P型半導體襯底上制作兩個N+區(qū),一個稱為源區(qū),一個稱為漏區(qū)。漏、源之間是橫向距離溝道區(qū)。在溝道區(qū)的表面上,有一層由熱氧化生成的氧化層作為介質(zhì),稱為絕緣柵。在源區(qū)、漏區(qū)和絕緣柵上蒸發(fā)一層鋁作為引出電極,就是源極(S)、漏極(D)和柵極(G)。上節(jié)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(fā)現(xiàn)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。 電動汽車概念也火的一塌糊涂,Infineon推出了650V等級的IGBT,專門用于電動汽車行業(yè)。河北進口英飛凌infineonIGBT模塊銷售
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(chǎn)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(wǎng)遭雷擊或電網(wǎng)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(chǎn)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。 北京進口英飛凌infineonIGBT模塊推薦貨源34mm封裝(俗稱“窄條”):由于底板的銅極板只有34mm寬。
IGBT與MOSFET的開關速度比較因功率MOSFET具有開關速度快,峰值電流大,容易驅動,安全工作區(qū)寬,dV/dt耐量高等優(yōu)點,在小功率電子設備中得到了廣泛應用。但是由于導通特性受和額定電壓的影響很大,而且工作電壓較高時,MOSFET固有的反向二極管導致通態(tài)電阻增加,因此在大功率電子設備中的應用受至限制。IGBT是少子器件,它不但具有非常好的導通特性,而且也具有功率MOSFET的許多特性,如容易驅動,安全工作區(qū)寬,峰值電流大,堅固耐用等,一般來講,IGBT的開關速度低于功率MOSET,但是IR公司新系列IGBT的開關特性非常接近功率MOSFET,而且導通特性也不受工作電壓的影響。由于IGBT內(nèi)部不存在反向二極管,用戶可以靈活選用外接恢復二極管,這個特性是優(yōu)點還是缺點,應根據(jù)工作頻率,二極管的價格和電流容量等參數(shù)來衡量。IGBT的內(nèi)部結構,電路符號及等效電路如圖1所示??梢钥闯?,2020-03-30開關電源設計:何時選擇BJT優(yōu)于MOSFET開關電源電氣可靠性設計1供電方式的選擇集中式供電系統(tǒng)各輸出之間的偏差以及由于傳輸距離的不同而造成的壓差降低了供電質(zhì)量,而且應用單臺電源供電,當電源發(fā)生故障時可能導致系統(tǒng)癱瘓。分布式供電系統(tǒng)因供電單元靠近負載,改善了動態(tài)響應特性。
有無緩沖區(qū)決定了IGBT具有不同特性。有N*緩沖區(qū)的IGBT稱為非對稱型IGBT,也稱穿通型IGBT。它具有正向壓降小、犬斷時間短、關斷時尾部電流小等優(yōu)點,但其反向阻斷能力相對較弱。無N-緩沖區(qū)的IGBT稱為對稱型IGBT,也稱非穿通型IGBT。它具有較強的正反向阻斷能力,但它的其他特性卻不及非對稱型IGBT。如圖2-42(b)所示的簡化等效電路表明,IGBT是由GTR與MOSFET組成的達林頓結構,該結構中的部分是MOSFET驅動,另一部分是厚基區(qū)PNP型晶體管。五、IBGT的工作原理簡單來說,IGBT相當于一個由MOSFET驅動的厚基區(qū)PNP型晶體管,它的簡化等效電路如圖2-42(b)所示,圖中的RN為PNP晶體管基區(qū)內(nèi)的調(diào)制電阻。從該等效電路可以清楚地看出,IGBT是用晶體管和MOSFET組成的達林頓結構的復合器件。岡為圖中的晶體管為PNP型晶體管,MOSFET為N溝道場效應晶體管,所以這種結構的IGBT稱為N溝道IIGBT,其符號為N-IGBT。類似地還有P溝道IGBT,即P-IGBT。IGBT的電氣圖形符號如圖2-42(c)所示。IGBT是—種場控器件,它的開通和關斷由柵極和發(fā)射極間電壓UGE決定,當柵射電壓UCE為正且大于開啟電壓UCE(th)時,MOSFET內(nèi)形成溝道并為PNP型晶體管提供基極電流進而使IGBT導通,此時,從P+區(qū)注入N-的空穴。 英飛凌IGBT模塊是按殼溫Tc=80℃或100℃來標稱其比較大允許通過的集電極電流(Ic)。
絕緣柵雙極晶體管IGBT是MOSFET和GTR相結合的產(chǎn)物。其主體部分與晶體管相同,也有集電極和發(fā)射極,但驅動部分卻和場效應晶體管相同,是絕緣柵結構。IGBT的工作特點是,控制部分與場效應晶體管相同,控制信號為電壓信號UGE,輸人阻抗很高,柵極電流IG≈0,故驅動功率很小。而其主電路部分則與GTR相同,工作電流為集電極電流,工作頻率可達20kHz。由IGBT作為逆變器件的變頻器載波頻率一般都在10kHz以上,故電動機的電流波形比較平滑,基本無電磁噪聲。雖然硅雙極型及場控型功率器件的研究已趨成熟,但是它們的性能仍待提高和改善,而1996年出現(xiàn)的集成門極換流晶閘管(IGCT)有迅速取代GTO的趨勢。集成門極換流晶閘管(IGCT)是將門極驅動電路與門極換流晶閘管GCT集成于一個整體形成的器件。門極換流晶閘管GCT是基于GTO結構的一個新型電力半導體器件,它不僅與GTO有相同的高阻斷能力和低通態(tài)壓降,而且有與IGBT相同的開關性能,兼有GTO和IGBT之所長,是一種較理想的兆瓦級、中壓開關器件。IGCT芯片在不串不并的情況下,二電平逆變器容量~3MVA,三電平逆變器1~6MVA;若反向二極管分離,不與IGCT集成在一起,二電平逆變器容量可擴至,三電平擴至9MVA。目前IGCT已經(jīng)商品化。 GBT模塊采用預涂熱界面材料(TIM),能讓電力電子應用實現(xiàn)一致性的散熱性能。北京進口英飛凌infineonIGBT模塊推薦貨源
交流380V供電,使用1200V的IGBT。河北進口英飛凌infineonIGBT模塊銷售
MOS管和IGBT管作為開關元件,在電子電路中會經(jīng)常出現(xiàn),它們在外形及特性參數(shù)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(qū)別呢?接下來冠華偉業(yè)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(tǒng)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(nèi)部的體二極管并非寄生的。 河北進口英飛凌infineonIGBT模塊銷售