西門康IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)結(jié)構(gòu)和工作原理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(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動電流較大；MOSFET驅(qū)動功率很小，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。西門康IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點，驅(qū)動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、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動等領(lǐng)域。在西門康IGBT得到大力發(fā)展之前，功率場效應(yīng)管MOSFET被用于需要快速開關(guān)的中低壓場合，晶閘管、GTO被用于中高壓領(lǐng)域。MOSFET雖然有開關(guān)速度快、輸入阻抗高、熱穩(wěn)定性好、驅(qū)動電路簡單的優(yōu)點;但是，在200V或更高電壓的場合，MOSFET的導(dǎo)通電阻隨著擊穿電壓的增加會迅速增加，使得其功耗大幅增加，存在著不能得到高耐壓、大容量元件等缺陷。雙極晶體管具有優(yōu)異的低正向?qū)▔航堤匦?，雖然可以得到高耐壓、大容量的元件，但是它要求的驅(qū)動電流大，控制電路非常復(fù)雜，而且交換速度不夠快。 在軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、電動汽車與新能源裝備等領(lǐng)域應(yīng)用廣。河南進(jìn)口SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售廠家
措施：在三相變壓器次級星形中點與地之間并聯(lián)適當(dāng)電容，就可以減小這種過電壓。與整流器并聯(lián)的其它負(fù)載切斷時，因電源回路電感產(chǎn)生感應(yīng)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(dá)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(jìn)行保護(hù)。3．直流側(cè)過電壓及保護(hù)當(dāng)負(fù)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(cè)阻容吸收保護(hù)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(jìn)行保護(hù)。4．過電流保護(hù)一般加快速熔斷器進(jìn)行保護(hù)，實際上它不能保護(hù)可控硅，而是保護(hù)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(jìn)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(jìn)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(dá)到。 廣西進(jìn)口SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售減小N-層的電阻，使IGBT在高電壓時，也具有低的通態(tài)電壓。
第1表面和第二表面相對設(shè)置；第1表面上設(shè)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(jìn)行隔開；第二表面上設(shè)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(shè)置于第1發(fā)射極單元內(nèi)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(chǎn)生電壓，并根據(jù)電壓檢測工作區(qū)域的工作電流。本申請避免了柵電極因?qū)Φ仉娢蛔兓斐傻钠?，提高了檢測電流的精度。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點在說明書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式。
在現(xiàn)代電力電子技術(shù)中得到了越來越的應(yīng)用，在較高頻率的大、率應(yīng)用中占據(jù)了主導(dǎo)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(fā)射極之間加上驅(qū)動正電壓，則MOSFET導(dǎo)通，這樣PNP晶體管的集電極與基極之間成低阻狀態(tài)而使得晶體管導(dǎo)通；若IGBT的柵極和發(fā)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(fā)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(guī)格與所使用裝置的輸入電源即試電電源電壓緊密相關(guān)。其相互關(guān)系見下表。使用中當(dāng)IGBT模塊集電極電流增大時，所產(chǎn)生的額定損耗亦變大。同時，開關(guān)損耗增大，使原件發(fā)熱加劇，因此，選用IGBT模塊時額定電流應(yīng)大于負(fù)載電流。特別是用作高頻開關(guān)時，由于開關(guān)損耗增大，發(fā)熱加劇，選用時應(yīng)該降等使用。2、使用中的注意事項由于IGBT模塊為MOSFET結(jié)構(gòu)，IGBT的柵極通過一層氧化膜與發(fā)射極實現(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(tǒng)的直流母線工作電壓。
IGBT模塊旁的續(xù)流二極管續(xù)流二極管二極管通常是指反向并聯(lián)在IGBT模塊兩端的一個二極管,它的作用是在電路中電壓或電流出現(xiàn)突變時,對電路中其它元件起保護(hù)作用。如在變頻驅(qū)動電動機運行時，與IGBT并聯(lián)的快恢復(fù)二極管使IGBT在關(guān)斷時電動機定子繞組中的儲存的能量能提供一個繼續(xù)流通的路徑，避免激起高壓損壞IGBT。二極管除繼續(xù)流通正向電流外，更重要的反向恢復(fù)特性，因為它直接關(guān)系到逆變橋上下臂IGBT換流時的動態(tài)特性。對于感性負(fù)載而言，由于感生電壓的存在，在IGBT的S或D極結(jié)點上，總會有流入和流出的電流存在。那個二極管就負(fù)責(zé)流出電流通路的。從IGBT的結(jié)構(gòu)原理可知，它只能單向?qū)?。另一個方向就要借助和它并聯(lián)的二極管實現(xiàn)。電感線圈可以經(jīng)過它給負(fù)載提供持續(xù)的電流，以免負(fù)載電流突變，起到平滑電流的作用！在IGBT開關(guān)電源中，就能見到一個由二極管和電阻串連起來構(gòu)成的的續(xù)流電路。這個電路與變壓器原邊并聯(lián)當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時，續(xù)流電路可以釋放掉變壓器線圈中儲存的能量，防止感應(yīng)電壓過高，擊穿開關(guān)管。電路連接圖IGBT模塊并聯(lián)二極管的使用事項一般選擇快速恢復(fù)二極管或者肖特基二極管。 電動汽車概念也火的一塌糊涂，西門康推出了650V等級的IGBT，專門用于電動汽車行業(yè)。四川進(jìn)口SEMIKRON西門康IGBT模塊推薦貨源
IGBT模塊的電壓規(guī)格與所使用裝置的輸入電源即試電電源電壓緊密相關(guān)。河南進(jìn)口SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售廠家
而是為了保護(hù)IGBT脆弱的反向耐壓而特別設(shè)置的，又稱為FWD（續(xù)流二極管）。二者內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同MOSFET的三個極分別是源極(S)、漏極(D)和柵極(G)。IGBT的三個極分別是集電極(C)、發(fā)射極(E)和柵極(G)。IGBT是通過在MOSFET的漏極上追加層而構(gòu)成的。它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖：二者的應(yīng)用領(lǐng)域不同MOSFET和IGBT內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，決定了其應(yīng)用領(lǐng)域的不同。由于MOSFET的結(jié)構(gòu)，通常它可以做到電流很大，可以到上KA，但是前提耐壓能力沒有IGBT強。其主要應(yīng)用領(lǐng)域為于開關(guān)電源，鎮(zhèn)流器，高頻感應(yīng)加熱，高頻逆變焊機，通信電源等高頻電源領(lǐng)域。IGBT可以做很大功率，電流和電壓都可以，就是一點頻率不是太高，目前IGBT硬開關(guān)速度可以到100KHZ，IGBT集中應(yīng)用于焊機，逆變器，變頻器，電鍍電解電源，超音頻感應(yīng)加熱等領(lǐng)域。MOSFET與IGBT的主要特點MOSFET具有輸入阻抗高、開關(guān)速度快、熱穩(wěn)定性好、電壓控制電流等特性，在電路中，可以用作放大器、電子開關(guān)等用途。IGBT作為新型電子半導(dǎo)體器件，具有輸入阻抗高，電壓控制功耗低，控制電路簡單，耐高壓，承受電流大等特性，在各種電子電路中獲得極的應(yīng)用。IGBT的理想等效電路如下圖所示，IGBT實際就是MOSFET和晶體管三極管的組合。 河南進(jìn)口SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售廠家