晶閘管等元件通過整流來實現。除此之外整流器件還有很多,如:可關斷晶閘管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”。晶閘管發(fā)展到,在工藝上已經非常成熟,品質更好,成品率大幅提高,并向高壓大電流發(fā)展。目前國內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,實現交流——可變直流二、交流調壓與調功利用晶閘管的開關特性代替老式的接觸調壓器、感應調壓器和飽和電抗器調壓。為了消除晶閘管交流調壓產生的高次諧波,出現了一種過零觸發(fā),實現負載交流功率的無級調節(jié)即晶閘管調功器。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。當開關頻率很高時:導通的時間相對于很短,所以,導通損耗只能占一小部分。替換英飛凌IGBT聯系人
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。現有技術中主要通過在igbt器件芯片內集成電流傳感器,并利用鏡像電流檢測原理實現電流的實時監(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生的阻抗的影響,電流檢測精度會降低,因此,現有方法主要采用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。江蘇哪里有英飛凌IGBT現貨Infineon的IGBT模塊常用的電壓為:600V,1200V,1700V。
PT)技術會有比較高的載流子注入系數,而由于它要求對少數載流子壽命進行控制致使其輸運效率變壞。另一方面,非穿通(NPT)技術則是基于不對少子壽命進行殺傷而有很好的輸運效率,不過其載流子注入系數卻比較低。進而言之,非穿通(NPT)技術又被軟穿通(LPT)技術所代替,它類似于某些人所謂的"軟穿通"(SPT)或"電場截止"(FS)型技術,這使得"成本-性能"的綜合效果得到進一步改善。1996年,CSTBT(載流子儲存的溝槽柵雙極晶體管)使第5代IGBT模塊得以實現[6],它采用了弱穿通(LPT)芯片結構,又采用了更先進的寬元胞間距的設計。包括一種"反向阻斷型"(逆阻型)功能或一種"反向導通型"(逆導型)功能的IGBT器件的新概念正在進行研究,以求得進一步優(yōu)化。IGBT功率模塊采用IC驅動,各種驅動保護電路,高性能IGBT芯片,新型封裝技術,從復合功率模塊PIM發(fā)展到智能功率模塊IPM、電力電子積木PEBB、電力模塊IPEM。PIM向高壓大電流發(fā)展,其產品水平為1200-1800A/1800-3300V,IPM除用于變頻調速外,600A/2000V的IPM已用于電力機車VVVF逆變器。平面低電感封裝技術是大電流IGBT模塊為有源器件的PEBB,用于艦艇上的導彈發(fā)射裝置。IPEM采用共燒瓷片多芯片模塊技術組裝PEBB,降低電路接線電感。
因為高速開斷和關斷會產生很高的尖峰電壓,及有可能造成IGBT自身或其他元件擊穿。(3)IGBT開通后,驅動電路應提供足夠的電壓、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驅動電路中的電阻RG對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,但會增加IGBT的開關時間和開關損耗;RG較小,會引起電流上升率增大,使IGBT誤導通或損壞。RG的具體數據與驅動電路的結構及IGBT的容量有關,一般在幾歐~幾十歐,小容量的IGBT其RG值較大。(5)驅動電路應具有較強的抗干擾能力及對IG2BT的保護功能。IGBT的控制、驅動及保護電路等應與其高速開關特性相匹配,另外,在未采取適當的防靜電措施情況下,G—E斷不能開路。四、IGBT的結構IGBT是一個三端器件,它擁有柵極G、集電極c和發(fā)射極E。IGBT的結構、簡化等效電路和電氣圖形符號如圖所示。如圖所示為N溝道VDMOSFFT與GTR組合的N溝道IGBT(N-IGBT)的內部結構斷面示意圖。IGBT比VDMOSFET多一層P+注入區(qū),形成丁一個大面積的PN結J1。由于IGBT導通時由P+注入區(qū)向N基區(qū)發(fā)射少子,因而對漂移區(qū)電導率進行調制,可仗IGBT具有很強的通流能力。介于P+注入區(qū)與N-漂移區(qū)之間的N+層稱為緩沖區(qū)。通常IGBT模塊的工作電壓(600V、1200V、1700V)均對應于常用電網的電壓等級。
本發(fā)明實施例還提供了一種半導體功率模塊,如圖15所示,半導體功率模塊50配置有上述igbt芯片51,還包括驅動集成塊52和檢測電阻40。具體地,如圖16所示,igbt芯片51設置在dcb板60上,驅動集成塊52的out端口通過模塊引線端子521與igbt芯片51中公共柵極單元100連接,以便于驅動工作區(qū)域10和電流檢測區(qū)域20工作;si端口通過模塊引線端子521與檢測電阻40連接,用于獲取檢測電阻40上的電壓;以及,gnd端口通過模塊引線端子521與電流檢測區(qū)域的第1發(fā)射極單元101引出的導線522連接,檢測電阻40的另一端還分別與電流檢測區(qū)域的第二發(fā)射極單元201和接地區(qū)域連接,從而通過si端口獲取檢測電阻40上的測量電壓,并根據該測量電壓檢測工作區(qū)域的工作電流。本發(fā)明實施例提供的半導體功率模塊,設置有igbt芯片,其中,igbt芯片上設置有:工作區(qū)域、電流檢測區(qū)域和接地區(qū)域;其中,igbt芯片還包括第1表面和第二表面,且,第1表面和第二表面相對設置;第1表面上設置有工作區(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。IGBT模塊采用預涂熱界面材料(TIM),能讓電力電子應用實現一致性的散熱性能。天津進口英飛凌IGBT規(guī)格
IGBT模塊標稱電流與溫度的關系比較大。替換英飛凌IGBT聯系人
不論漏極-源極電壓VDS之間加多大或什么極性的電壓,總有一個pn結處于反偏狀態(tài),漏、源極間沒有導電溝道,器件無法導通。但如果VGS正向足夠大,此時柵極G和襯底p之間的絕緣層中會產生一個電場,方向從柵極指向襯底,電子在該電場的作用下聚集在柵氧下表面,形成一個N型薄層(一般為幾個nm),連通左右兩個N+區(qū),形成導通溝道,如圖中黃域所示。當VDS>0V時,N-MOSFET管導通,器件工作。了解完以PNP為例的BJT結構和以N-MOSFET為例的MOSFET結構之后,我們再來看IGBT的結構圖↓IGBT內部結構及符號黃塊表示IGBT導通時形成的溝道。首先看黃色虛線部分,細看之下是不是有一絲熟悉之感?這部分結構和工作原理實質上和上述的N-MOSFET是一樣的。當VGE>0V,VCE>0V時,IGBT表面同樣會形成溝道,電子從n區(qū)出發(fā)、流經溝道區(qū)、注入n漂移區(qū),n漂移區(qū)就類似于N-MOSFET的漏極。藍色虛線部分同理于BJT結構,流入n漂移區(qū)的電子為PNP晶體管的n區(qū)持續(xù)提供電子,這就保證了PNP晶體管的基極電流。我們給它外加正向偏壓VCE,使PNP正向導通,IGBT器件正常工作。這就是定義中為什么說IGBT是由BJT和MOSFET組成的器件的原因。此外,圖中我還標了一個紅色部分。替換英飛凌IGBT聯系人