廣泛應用在斬波或逆變電路中，如軌道交通、電動汽車、風力和光伏發(fā)電等電力系統(tǒng)以及家電領(lǐng)域。此外，半導體功率模塊主要包括igbt器件和fwd，在實際應用中，為了保證半導體功率模塊能夠保證安全、可靠的工作，通常在半導體功率模塊的dcb板上增加電流傳感器以及溫度傳感器，以對半導體功率模塊中的器件進行過電流和溫度的實時監(jiān)控，方便電路進行保護。現(xiàn)有技術(shù)中主要通過在igbt器件芯片內(nèi)集成電流傳感器，并利用鏡像電流檢測原理實現(xiàn)電流的實時監(jiān)控，例如，對于圖2中的電流敏感器件，在igbt器件芯片有源區(qū)內(nèi)按照一定面積比如1:1000，隔離開1/1000的源區(qū)金屬電極作為電流檢測的電流傳感器1，該電流傳感器1的集電極和柵極與主工作區(qū)是共用，發(fā)射極則是分開的，因此，在電流傳感器1的源區(qū)金屬上引出電流以測試電極，并在外電路中檢測測試電極中的電流，從而檢測器件工作中電流狀態(tài)。但是，在上述鏡像電流檢測中，受發(fā)射極引線的寄生電阻和電感產(chǎn)生的阻抗的影響，電流檢測精度會降低，因此，現(xiàn)有方法主要采用kelvin連接，如圖3所示，當柵極高電平時，電流傳感器1與主工作區(qū)分別流過電流，電流傳感器1的電流流過檢測電阻40到主工作區(qū)發(fā)射區(qū)金屬后通過主工作區(qū)發(fā)射極引線到地。 不同封裝形式的IGBT，其實主要就是為了照顧IGBT的散熱。重慶代理SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售
MOS管和IGBT管作為開關(guān)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。黑龍江SEMIKRON西門康IGBT模塊哪家好正式商用的IGBT器件的電壓和電流容量還很有限，遠遠不能滿足電力電子應用技術(shù)發(fā)展的需求。
這部分在定義當中沒有被提及的原因在于它實際上是個npnp的寄生晶閘管結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)對IGBT來說是個不希望存在的結(jié)構(gòu)，因為寄生晶閘管在一定的條件下會發(fā)生閂鎖，讓IGBT失去柵控能力，這樣IGBT將無法自行關(guān)斷，從而導致IGBT的損壞。具體原理在這里暫時不講，后續(xù)再為大家更新。2、IGBT和BJT、MOSFET之間的因果故事BJT出現(xiàn)在MOSFET之前，而MOSFET出現(xiàn)在IGBT之前，所以我們從中間者MOSFET的出現(xiàn)來闡述三者的因果故事。MOSFET的出現(xiàn)可以追溯到20世紀30年代初。德國科學家Lilienfeld于1930年提出的場效應晶體管概念吸引了許多該領(lǐng)域科學家的興趣，貝爾實驗室的Bardeem和Brattain在1947年的一次場效應管發(fā)明嘗試中，意外發(fā)明了電接觸雙極晶體管（BJT）。兩年后，同樣來自貝爾實驗室的Shockley用少子注入理論闡明了BJT的工作原理，并提出了可實用化的結(jié)型晶體管概念。1960年，埃及科學家Attala及韓裔科學家Kahng在用二氧化硅改善BJT性能的過程中意外發(fā)明了MOSFET場效應晶體管，此后MOSFET正式進入功率半導體行業(yè)，并逐漸成為其中一大主力。發(fā)展到現(xiàn)在，MOSFET主要應用于中小功率場合如電腦功率電源、家用電器等。
當散熱風扇損壞中散熱片散熱不良時將導致IGBT模塊發(fā)熱，而發(fā)生故障。因此對散熱風扇應定期進行檢查，一般在散熱片上靠近IGBT模塊的地方安裝有溫度感應器，當溫度過高時將報警或停止IGBT模塊工作。三、IGBT驅(qū)動電路IGBT驅(qū)動電路的作用主要是將單片機脈沖輸出的功率進行放大，以達到驅(qū)動IGBT功率器件的目的。在保證IGBT器件可靠、穩(wěn)定、安全工作的前提，驅(qū)動電路起到至關(guān)重要的作用。IGBT的等效電路及符合如圖1所示,IGBT由柵極正負電壓來控制。當加上正柵極電壓時,管子導通;當加上負柵極電壓時,管子關(guān)斷。IGBT具有和雙極型電力晶體管類似的伏安特性,隨著控制電壓UGE的增加,特性曲線上移。開關(guān)電源中的IGBT通過UGE電平的變化,使其在飽和與截止兩種狀態(tài)交替工作。(1)提供適當?shù)恼聪螂妷?使IGBT能可靠地開通和關(guān)斷。當正偏壓增大時IGBT通態(tài)壓降和開通損耗均下降,但若UGE過大,則負載短路時其IC隨UGE增大而增大,對其安全不利,使用中選UGEν15V為好。負偏電壓可防止由于關(guān)斷時浪涌電流過大而使IGBT誤導通,一般選UGE=-5V為宜。(2)IGBT的開關(guān)時間應綜合考慮?？焖匍_通和關(guān)斷有利于提高工作頻率,減小開關(guān)損耗。但在大電感負載下,IGBT的開頻率不宜過大。 它與GTR的輸出特性相似．也可分為飽和區(qū)1、放大區(qū)2和擊穿特性3部分。
晶閘管等元件通過整流來實現(xiàn)。除此之外整流器件還有很多，如：可關(guān)斷晶閘管GTO，逆導晶閘管，雙向晶閘管，整流模塊，功率模塊IGBT，SIT，MOSFET等等，這里只探討晶閘管。晶閘管又名可控硅，通常人們都叫可控硅。是一種功率半導體器件，由于它效率高，控制特性好，壽命長，體積小等優(yōu)點，自上個世紀六十長代以來，獲得了迅猛發(fā)展，并已形成了一門單獨的學科?！熬чl管交流技術(shù)”。晶閘管發(fā)展到，在工藝上已經(jīng)非常成熟，品質(zhì)更好，成品率大幅提高，并向高壓大電流發(fā)展。目前國內(nèi)晶閘管大額定電流可達5000A，國外更大。我國的韶山電力機車上裝載的都是我國自行研制的大功率晶閘管。晶閘管的應用：一、可控整流如同二極管整流一樣，可以把交流整流為直流，并且在交流電壓不變的情況下，方便地控制直流輸出電壓的大小即可控整流，實現(xiàn)交流——可變直流二、交流調(diào)壓與調(diào)功利用晶閘管的開關(guān)特性代替老式的接觸調(diào)壓器、感應調(diào)壓器和飽和電抗器調(diào)壓。為了消除晶閘管交流調(diào)壓產(chǎn)生的高次諧波，出現(xiàn)了一種過零觸發(fā)，實現(xiàn)負載交流功率的無級調(diào)節(jié)即晶閘管調(diào)功器。交流——可變交流。三、逆變與變頻直流輸電：將三相高壓交流整流為高壓直流，由高壓直流遠距離輸送以減少損耗。 兼有金氧半場效晶體管的高輸入阻抗和電力晶體管的低導通壓降兩方面的優(yōu)點。重慶進口SEMIKRON西門康IGBT模塊廠家直銷
這個電壓為系統(tǒng)的直流母線工作電壓。重慶代理SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售
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(guān)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(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中的部分是MOSFET驅(qū)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(qū)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(guān)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。 重慶代理SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售