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來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-07-10

    可控硅可控硅簡(jiǎn)稱SCR,是一種大功率電器元件,也稱晶閘管。它具有體積小、效率高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,可作為大功率驅(qū)動(dòng)器件,實(shí)現(xiàn)用小功率控件控制大功率設(shè)備。它在交直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)、調(diào)功系統(tǒng)及隨動(dòng)系統(tǒng)中得到了的應(yīng)用??煽毓璺謫蜗蚩煽毓韬碗p向可控硅兩種。雙向可控硅也叫三端雙向可控硅,簡(jiǎn)稱TRIAC。雙向可控硅在結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于兩個(gè)單向可控硅反向連接,這種可控硅具有雙向?qū)üδ?。其通斷狀態(tài)由控制極G決定。在控制極G上加正脈沖(或負(fù)脈沖)可使其正向(或反向)導(dǎo)通。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是控制電路簡(jiǎn)單,沒有反向耐壓?jiǎn)栴},因此特別適合做交流無觸點(diǎn)開關(guān)使用。IGBTIGBT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。IGBT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、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。 MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小,開關(guān)速度快,但導(dǎo)通壓降大,載流密度小。湖北進(jìn)口SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售

    因?yàn)楦咚匍_斷和關(guān)斷會(huì)產(chǎn)生很高的尖峰電壓,及有可能造成IGBT自身或其他元件擊穿。(3)IGBT開通后,驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)提供足夠的電壓、電流幅值,使IGBT在正常工作及過載情況下不致退出飽和而損壞。(4)IGBT驅(qū)動(dòng)電路中的電阻RG對(duì)工作性能有較大的影響,RG較大,有利于抑制IGBT的電流上升率及電壓上升率,但會(huì)增加IGBT的開關(guān)時(shí)間和開關(guān)損耗;RG較小,會(huì)引起電流上升率增大,使IGBT誤導(dǎo)通或損壞。RG的具體數(shù)據(jù)與驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)及IGBT的容量有關(guān),一般在幾歐~幾十歐,小容量的IGBT其RG值較大。(5)驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力及對(duì)IG2BT的保護(hù)功能。IGBT的控制、驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路等應(yīng)與其高速開關(guān)特性相匹配,另外,在未采取適當(dāng)?shù)姆漓o電措施情況下,G—E斷不能開路。四、IGBT的結(jié)構(gòu)IGBT是一個(gè)三端器件,它擁有柵極G、集電極c和發(fā)射極E。IGBT的結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)化等效電路和電氣圖形符號(hào)如圖所示。如圖所示為N溝道VDMOSFFT與GTR組合的N溝道IGBT(N-IGBT)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)斷面示意圖。IGBT比VDMOSFET多一層P+注入?yún)^(qū),形成丁一個(gè)大面積的PN結(jié)J1。由于IGBT導(dǎo)通時(shí)由P+注入?yún)^(qū)向N基區(qū)發(fā)射少子,因而對(duì)漂移區(qū)電導(dǎo)率進(jìn)行調(diào)制,可仗IGBT具有很強(qiáng)的通流能力。介于P+注入?yún)^(qū)與N-漂移區(qū)之間的N+層稱為緩沖區(qū)。 江西代理SEMIKRON西門康IGBT模塊貨源充足兼有金氧半場(chǎng)效晶體管的高輸入阻抗和電力晶體管的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。

    當(dāng)散熱風(fēng)扇損壞中散熱片散熱不良時(shí)將導(dǎo)致IGBT模塊發(fā)熱,而發(fā)生故障。因此對(duì)散熱風(fēng)扇應(yīng)定期進(jìn)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(yīng)器,當(dāng)溫度過高時(shí)將報(bào)警或停止IGBT模塊工作。三、IGBT驅(qū)動(dòng)電路IGBT驅(qū)動(dòng)電路的作用主要是將單片機(jī)脈沖輸出的功率進(jìn)行放大,以達(dá)到驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(fù)電壓來控制。當(dāng)加上正柵極電壓時(shí),管子導(dǎo)通;當(dāng)加上負(fù)柵極電壓時(shí),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(dāng)?shù)恼聪螂妷?使IGBT能可靠地開通和關(guān)斷。當(dāng)正偏壓增大時(shí)IGBT通態(tài)壓降和開通損耗均下降,但若UGE過大,則負(fù)載短路時(shí)其IC隨UGE增大而增大,對(duì)其安全不利,使用中選UGEν15V為好。負(fù)偏電壓可防止由于關(guān)斷時(shí)浪涌電流過大而使IGBT誤導(dǎo)通,一般選UGE=-5V為宜。(2)IGBT的開關(guān)時(shí)間應(yīng)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(fù)載下,IGBT的開頻率不宜過大。

    igbt功率模塊是以絕緣柵雙極型晶體管(igbt)構(gòu)成的功率模塊。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(shí)現(xiàn)電隔離,具有出色的器件性能。廣泛應(yīng)用于伺服電機(jī),變頻器,變頻家電等領(lǐng)域。目錄1特點(diǎn)2應(yīng)用3注意事項(xiàng)4發(fā)展趨勢(shì)IGBT功率模塊特點(diǎn)編輯igbt功率模塊是電壓型控制,輸入阻抗大,驅(qū)動(dòng)功率小,控制電路簡(jiǎn)單,開關(guān)損耗小,通斷速度快,工作頻率高,元件容量大等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)質(zhì)是個(gè)復(fù)合功率器件,它集雙極型功率晶體管和功率mosfet的優(yōu)點(diǎn)于一體化。又因先進(jìn)的加工技術(shù)使它通態(tài)飽和電壓低,開關(guān)頻率高(可達(dá)20khz),這兩點(diǎn)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(yīng)用編輯igbt是先進(jìn)的第三代功率模塊,工作頻率1-20khz,主要應(yīng)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(dòng)汽車、伺服控制器、ups、開關(guān)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(gè)元件電壓可達(dá)(pt結(jié)構(gòu))一(npt結(jié)構(gòu)),電流可達(dá)。IGBT功率模塊注意事項(xiàng)編輯a,柵極與任何導(dǎo)電區(qū)要絕緣,以免產(chǎn)生靜電而擊穿。 在截止?fàn)顟B(tài)下的IGBT,正向電壓由J2結(jié)承擔(dān),反向電壓由J1結(jié)承擔(dān)。

    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(gè)二極管,它的作用是在電路中電壓或電流出現(xiàn)突變時(shí),對(duì)電路中其它元件起保護(hù)作用。如在變頻驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí),與IGBT并聯(lián)的快恢復(fù)二極管使IGBT在關(guān)斷時(shí)電動(dòng)機(jī)定子繞組中的儲(chǔ)存的能量能提供一個(gè)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?yàn)樗苯雨P(guān)系到逆變橋上下臂IGBT換流時(shí)的動(dòng)態(tài)特性。對(duì)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(diǎn)上,總會(huì)有流入和流出的電流存在。那個(gè)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(gè)方向就要借助和它并聯(lián)的二極管實(shí)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(gè)由二極管和電阻串連起來構(gòu)成的的續(xù)流電路。這個(gè)電路與變壓器原邊并聯(lián)當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時(shí),續(xù)流電路可以釋放掉變壓器線圈中儲(chǔ)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(xiàng)一般選擇快速恢復(fù)二極管或者肖特基二極管。 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。江西代理SEMIKRON西門康IGBT模塊貨源充足

正式商用的IGBT器件的電壓和電流容量還很有限,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足電力電子應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的需求。湖北進(jìn)口SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售

    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(dǎo)通狀態(tài)(正常工作)。此時(shí),空穴從P+區(qū)注入到N基區(qū)進(jìn)行電導(dǎo)調(diào)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(shù)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(shí)段的產(chǎn)品通態(tài)電阻很??;電流控制,控制電路復(fù)雜且功耗大;1970年代單極型器件VD-MOSFET。但隨著終端應(yīng)用的需求,需要一種新功率器件能同時(shí)滿足:驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單,以降低成本與開關(guān)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(shù)集成起來的研究,導(dǎo)致了IGBT的發(fā)明。1985年前后美國(guó)GE成功試制工業(yè)樣品(可惜后來放棄)。自此以后,IGBT主要經(jīng)歷了6代技術(shù)及工藝改進(jìn)。從結(jié)構(gòu)上講,IGBT主要有三個(gè)發(fā)展方向:1)IGBT縱向結(jié)構(gòu):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(chǎng)截止型;2)IGBT柵極結(jié)構(gòu):平面柵機(jī)構(gòu)、Trench溝槽型結(jié)構(gòu);3)硅片加工工藝:外延生長(zhǎng)技術(shù)、區(qū)熔硅單晶;其發(fā)展趨勢(shì)是:①降低損耗②降低生產(chǎn)成本總功耗=通態(tài)損耗(與飽和電壓VCEsat有關(guān))+開關(guān)損耗(EoffEon)。 湖北進(jìn)口SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售