一、IGBT是什么IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)，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(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)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(diǎn)。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流較大;MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小，開(kāi)關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。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。通俗來(lái)講:IGBT是一種大功率的電力電子器件，是一個(gè)非通即斷的開(kāi)關(guān)，IGBT沒(méi)有放大電壓的功能，導(dǎo)通時(shí)可以看做導(dǎo)線，斷開(kāi)時(shí)當(dāng)做開(kāi)路。三大特點(diǎn)就是高壓、大電流、高速。二、IGBT模塊IGBT是InsulatedGateBipolarTransistor（絕緣柵雙極型晶體管）的縮寫，IGBT是由MOSFET和雙極型晶體管復(fù)合而成的一種器件，其輸入極為MOSFET，輸出極為PNP晶體管，它融和了這兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，既具有MOSFET器件驅(qū)動(dòng)功率小和開(kāi)關(guān)速度快的優(yōu)點(diǎn)，又具有雙極型器件飽和壓降低而容量大的優(yōu)點(diǎn)，其頻率特性介于MOSFET與功率晶體管之間，可正常工作于幾十kHz頻率范圍內(nèi)。 當(dāng)MOSFET的溝道形成后，從P+基極注入到N-層的空穴（少子），對(duì)N-層進(jìn)行電導(dǎo)調(diào)制。湖北哪里有SEMIKRON西門康IGBT模塊代理商
空穴收集區(qū)8可以處于與第1發(fā)射極單元金屬2隔離的任何位置，特別的，在終端保護(hù)區(qū)域的p+場(chǎng)限環(huán)也可以成為空穴收集區(qū)8，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不作限制說(shuō)明。因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的igbt芯片在電流檢測(cè)過(guò)程中，通過(guò)檢測(cè)電阻上產(chǎn)生的電壓，得到工作區(qū)域的電流大小。但是，在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)電阻上的電壓同時(shí)抬高了電流檢測(cè)區(qū)域的mos溝槽溝道對(duì)地電位，即相當(dāng)降低了電流檢測(cè)區(qū)域的柵極電壓，從而使電流檢測(cè)區(qū)域的mos的溝道電阻增加。當(dāng)電流檢測(cè)區(qū)域的電流越大時(shí)，電流檢測(cè)區(qū)域的mos的溝道電阻就越大，從而使檢測(cè)電壓在工作區(qū)域的電流越大，導(dǎo)致電流檢測(cè)區(qū)域的電流與工作區(qū)域電流的比例關(guān)系偏離增大，產(chǎn)生大電流下的信號(hào)失真，造成工作區(qū)域在大電流或異常過(guò)流的檢測(cè)精度低。而本發(fā)明實(shí)施例中電流檢測(cè)區(qū)域的第二發(fā)射極單元相當(dāng)于沒(méi)有公共柵極單元提供驅(qū)動(dòng)，即對(duì)于igbt芯片的電子和空穴兩種載流子形成的電流，電流檢測(cè)區(qū)域的第二發(fā)射極單元只獲取空穴形成的電流作為檢測(cè)電流，從而避免了檢測(cè)電流受公共柵極單元的電壓的影響，以及測(cè)試電壓的影響而產(chǎn)生信號(hào)的失真，即避免了公共柵極單元因?qū)Φ仉娢蛔兓斐傻钠?，從而提高了檢測(cè)電流的精度。實(shí)施例二：在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上。 湖北哪里有SEMIKRON西門康IGBT模塊代理商輸出漏極電流比受柵源電壓Ugs的控制，Ugs越高，Id越大。
IGBT裸片是硅基的絕緣柵雙極晶體管芯片。裸片和晶圓級(jí)別的芯片可幫助模塊制造商提高產(chǎn)品集成度和功率密度，并有效節(jié)約電路板空間。另外，英飛凌還提供完善的單獨(dú)塑封IGBT系列：IGBT單管。該系列芯片包括單片IGBT，以及和續(xù)流二極管集成封裝的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于通用逆變器、太陽(yáng)能逆變器、不間斷電源（UPS）、感應(yīng)加熱設(shè)備、大型家電、焊接以及開(kāi)關(guān)電源（SMPS）等領(lǐng)域。單管IGBT電流密度高且功耗低，能夠提高能效、降低散熱需求，從而有效降低整體系統(tǒng)成本。功率模塊是比分立式IGBT規(guī)模稍大的產(chǎn)品類型，用于構(gòu)造電力電子設(shè)備的基本單元。這類模塊通常由IGBT和二極管組成，可有多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。而即用型組件模塊則于滿足大功率應(yīng)用的需求。這些組件常被稱作系統(tǒng)，根據(jù)具體應(yīng)用領(lǐng)域采用IGBT功率模塊或單管進(jìn)行構(gòu)造。從具有整流器、制動(dòng)斬波器和逆變器的一體化功率集成模塊，到大功率的組件，英飛凌的產(chǎn)品覆蓋了幾百瓦到幾兆瓦的功率范圍。這些產(chǎn)品高度可靠，性能、效率和使用壽命均很出色，有利于通用驅(qū)動(dòng)器、伺服單元和可再生能源應(yīng)用（如太陽(yáng)能逆變器和風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用）的設(shè)計(jì)。HybridPACK?系列專為汽車類應(yīng)用研發(fā)，可助力電動(dòng)交通應(yīng)用的設(shè)計(jì)。為更好地支持汽車類應(yīng)用。
具有門極輸入阻抗高、驅(qū)動(dòng)功率小、電流關(guān)斷能力強(qiáng)、開(kāi)關(guān)速度快、開(kāi)關(guān)損耗小等優(yōu)點(diǎn)。隨著下游應(yīng)用發(fā)展越來(lái)越快，MOSFET的電流能力顯然已經(jīng)不能滿足市場(chǎng)需求。為了在保留MOSFET優(yōu)點(diǎn)的前提下降低器件的導(dǎo)通電阻，人們?cè)?jīng)嘗試通過(guò)提高M(jìn)OSFET襯底的摻雜濃度以降低導(dǎo)通電阻，但襯底摻雜的提高會(huì)降低器件的耐壓。這顯然不是理想的改進(jìn)辦法。但是如果在MOSFET結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上引入一個(gè)雙極型BJT結(jié)構(gòu)，就不僅能夠保留MOSFET原有優(yōu)點(diǎn)，還可以通過(guò)BJT結(jié)構(gòu)的少數(shù)載流子注入效應(yīng)對(duì)n漂移區(qū)的電導(dǎo)率進(jìn)行調(diào)制，從而有效降低n漂移區(qū)的電阻率，提高器件的電流能力。經(jīng)過(guò)后續(xù)不斷的改進(jìn)，目前IGBT已經(jīng)能夠覆蓋從600V—6500V的電壓范圍，應(yīng)用涵蓋從工業(yè)電源、變頻器、新能源汽車、新能源發(fā)電到軌道交通、國(guó)家電網(wǎng)等一系列領(lǐng)域。IGBT憑借其高輸入阻抗、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單、開(kāi)關(guān)損耗小等優(yōu)點(diǎn)在龐大的功率器件世界中贏得了自己的一片領(lǐng)域?？傮w來(lái)說(shuō)，BJT、MOSFET、IGBT三者的關(guān)系就像下面這匹馬當(dāng)然更準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)，這三者雖然在之前的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，但并非是完全替代的關(guān)系，三者在功率器件市場(chǎng)都各有所長(zhǎng)，應(yīng)用領(lǐng)域也不完全重合。因此，在時(shí)間上可以將其看做祖孫三代的關(guān)系。 IGBT屬于功率器件，散熱不好，就會(huì)直接燒掉。
IGBT與MOSFET的開(kāi)關(guān)速度比較因功率MOSFET具有開(kāi)關(guān)速度快，峰值電流大，容易驅(qū)動(dòng)，安全工作區(qū)寬，dV/dt耐量高等優(yōu)點(diǎn)，在小功率電子設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。但是由于導(dǎo)通特性受和額定電壓的影響很大，而且工作電壓較高時(shí)，MOSFET固有的反向二極管導(dǎo)致通態(tài)電阻增加，因此在大功率電子設(shè)備中的應(yīng)用受至限制。IGBT是少子器件，它不但具有非常好的導(dǎo)通特性，而且也具有功率MOSFET的許多特性，如容易驅(qū)動(dòng)，安全工作區(qū)寬，峰值電流大，堅(jiān)固耐用等，一般來(lái)講，IGBT的開(kāi)關(guān)速度低于功率MOSET，但是IR公司新系列IGBT的開(kāi)關(guān)特性非常接近功率MOSFET，而且導(dǎo)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(fù)二極管，這個(gè)特性是優(yōu)點(diǎn)還是缺點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)工作頻率，二極管的價(jià)格和電流容量等參數(shù)來(lái)衡量。IGBT的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，電路符號(hào)及等效電路如圖1所示?？梢钥闯?，2020-03-30開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)：何時(shí)選擇BJT優(yōu)于MOSFET開(kāi)關(guān)電源電氣可靠性設(shè)計(jì)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(yīng)用單臺(tái)電源供電，當(dāng)電源發(fā)生故障時(shí)可能導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。分布式供電系統(tǒng)因供電單元靠近負(fù)載，改善了動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。 比較高柵源電壓受比較大漏極電流限制，其比較好值一般取為15V左右。江蘇哪里有SEMIKRON西門康IGBT模塊廠家電話
減小N-層的電阻，使IGBT在高電壓時(shí)，也具有低的通態(tài)電壓。湖北哪里有SEMIKRON西門康IGBT模塊代理商
晶閘管的正向漏電流比一般硅二極管反向漏電流大，且隨著管子正向陽(yáng)極電壓升高而增大。當(dāng)陽(yáng)極電壓升到足夠大時(shí)，會(huì)使晶閘管導(dǎo)通，稱為正向轉(zhuǎn)折或“硬開(kāi)通”。多次硬開(kāi)通會(huì)損壞管子。2．晶閘管加上正向陽(yáng)極電壓后，還必須加上觸發(fā)電壓，并產(chǎn)生足夠的觸發(fā)電流，才能使晶閘管從阻斷轉(zhuǎn)為導(dǎo)通。觸發(fā)電流不夠時(shí)，管子不會(huì)導(dǎo)通，但此時(shí)正向漏電流隨著增大而增大。晶閘管只能穩(wěn)定工作在關(guān)斷和導(dǎo)通兩個(gè)狀態(tài)，沒(méi)有中間狀態(tài)，具有雙穩(wěn)開(kāi)關(guān)特性。是一種理想的無(wú)觸點(diǎn)功率開(kāi)關(guān)元件。3．晶閘管一旦觸發(fā)導(dǎo)通，門極完全失去控制作用。要關(guān)斷晶閘管，必須使陽(yáng)極電流《維持電流，對(duì)于電阻負(fù)載，只要使管子陽(yáng)極電壓降為零即可。為了保證晶閘管可靠迅速關(guān)斷，通常在管子陽(yáng)極電壓互降為零后，加上一定時(shí)間的反向電壓。晶閘管主要特性參數(shù)1．正反向重復(fù)峰值電壓——額定電壓（VDRM、VRRM取其小者）2．額定通態(tài)平均電流IT（AV）——額定電流（正弦半波平均值）3．門極觸發(fā)電流IGT，門極觸發(fā)電壓UGT，（受溫度變化）4．通態(tài)平均電壓UT（AV）即管壓降5．維持電流IH與掣住電流IL6．開(kāi)通與關(guān)斷時(shí)間晶閘管合格證基本參數(shù)IT（AV）=A。 湖北哪里有SEMIKRON西門康IGBT模塊代理商