江蘇貿(mào)易賽米控模塊現(xiàn)貨

來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-10-10

同一代技術(shù)中通態(tài)損耗與開關(guān)損耗兩者相互矛盾,互為消長。IGBT模塊按封裝工藝來看主要可分為焊接式與壓接式兩類。高壓IGBT模塊一般以標(biāo)準(zhǔn)焊接式封裝為主,中低壓IGBT模塊則出現(xiàn)了很多新技術(shù),如燒結(jié)取代焊接,壓力接觸取代引線鍵合的壓接式封裝工藝。隨著IGBT芯片技術(shù)的不斷發(fā)展,芯片的高工作結(jié)溫與功率密度不斷提高,IGBT模塊技術(shù)也要與之相適應(yīng)。未來IGBT模塊技術(shù)將圍繞芯片背面焊接固定與正面電極互連兩方面改進(jìn)。模塊技術(shù)發(fā)展趨勢:無焊接、無引線鍵合及無襯板/基板封裝技術(shù);內(nèi)部集成溫度傳感器、電流傳感器及驅(qū)動(dòng)電路等功能元件,不斷提高IGBT模塊的功率密度、集成度及智能度。IGBT的主要應(yīng)用領(lǐng)域作為新型功率半導(dǎo)體器件的主流器件,IGBT已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、4C(通信、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子、汽車電子)、航空航天、等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,以及軌道交通、新能源、智能電網(wǎng)、新能源汽車等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。1)新能源汽車IGBT模塊在電動(dòng)汽車中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,是電動(dòng)汽車及充電樁等設(shè)備的技術(shù)部件。IGBT模塊占電動(dòng)汽車成本將近10%,占充電樁成本約20%。IGBT主要應(yīng)用于電動(dòng)汽車領(lǐng)域中以下幾個(gè)方面:A)電動(dòng)控制系統(tǒng)大功率直流/交流(DC/AC)逆變后驅(qū)動(dòng)汽車電機(jī)。動(dòng)態(tài)特性又稱開關(guān)特性,IGBT的開關(guān)特性分為兩大部分。江蘇貿(mào)易賽米控模塊現(xiàn)貨

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)。山西貿(mào)易賽米控模塊值得推薦在IGBT導(dǎo)通后的大部分漏極電流范圍內(nèi),Id與Ugs呈線性關(guān)系。

所有人都知道IGBT的標(biāo)準(zhǔn)定義,但是很少有人詳細(xì)地、系統(tǒng)地從這句話抽絲剝繭,一層一層地分析為什么定義里說IGBT是由BJT和MOS組成的,它們之間有什么區(qū)別和聯(lián)系,在應(yīng)用的時(shí)候,什么時(shí)候能選擇IGBT、什么時(shí)候選擇BJT、什么時(shí)候又選擇MOSFET管。這些問題其實(shí)并非很難,你跟著我看下去,就能窺見其區(qū)別及聯(lián)系。為什么說IGBT是由BJT和MOSFET組成的器件?要搞清楚IGBT、BJT、MOSFET之間的關(guān)系,就必須對(duì)這三者的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理有大致的了解。BJT:雙極性晶體管,俗稱三極管。內(nèi)部結(jié)構(gòu)(以PNP型BJT為例)如下圖所示。BJT內(nèi)部結(jié)構(gòu)及符號(hào)如同我上篇文章(IGBT這玩意兒——從名稱入手)講的,雙極性即意味著器件內(nèi)部有空穴和電子兩種載流子參與導(dǎo)電,BJT既然叫雙極性晶體管,那其內(nèi)部也必然有空穴和載流子,理解這兩種載流子的運(yùn)動(dòng)是理解BJT工作原理的關(guān)鍵。由于圖中e(發(fā)射極)的P區(qū)空穴濃度要大于b(基極)的N區(qū)空穴濃度,因此會(huì)發(fā)生空穴的擴(kuò)散,即空穴從P區(qū)擴(kuò)散至N區(qū)。同理,e(發(fā)射極)的P區(qū)電子濃度要小于b(基極)的N區(qū)電子濃度,所以電子也會(huì)發(fā)生從N區(qū)到P區(qū)的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)終會(huì)造成在發(fā)射結(jié)上出現(xiàn)一個(gè)從N區(qū)指向P區(qū)的電場,即內(nèi)建電場。

公共柵極單元100與第1發(fā)射極單元101和第二發(fā)射極單元201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10和電流檢測區(qū)域20的公共集電極單元200;接地區(qū)域30則設(shè)置于第1發(fā)射極單元101內(nèi)的任意位置處;電流檢測區(qū)域20和接地區(qū)域30分別用于與檢測電阻40連接,以使檢測電阻40上產(chǎn)生電壓,并根據(jù)電壓檢測工作區(qū)域10的工作電流。具體地,工作區(qū)域10和電流檢測區(qū)域20具有公共柵極單元100和公共集電極單元200,此外,電流檢測區(qū)域20還具有第二發(fā)射極單元201和第三發(fā)射極單元202,檢測電阻40則分別與第二發(fā)射極單元201和接地區(qū)域30連接。此時(shí),在電流檢測過程中,工作區(qū)域10由公共柵極單元100提供驅(qū)動(dòng),以使公共集電極單元200上的電流ic通過第二發(fā)射極單元201達(dá)到檢測電阻40,從而可以在檢測電阻40上產(chǎn)生測試電壓vs,進(jìn)而可以根據(jù)該測試電壓vs檢測工作區(qū)域10的工作電流。因此,在上述電流檢測過程中,電流檢測區(qū)域20的第二發(fā)射極單元201相當(dāng)于沒有公共柵極單元100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,電流檢測區(qū)域20的第二發(fā)射極單元201只獲取空穴形成的電流作為檢測電流,從而避免了檢測電流受公共柵極單元100的電壓的影響。IGBT模塊是由IGBT(絕緣柵雙極型晶體管芯片)與FWD通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導(dǎo)體產(chǎn)品。

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(dòng)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(jí)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(shí),所產(chǎn)生的額定損耗亦變大。同時(shí),開關(guān)損耗增大,使原件發(fā)熱加劇,因此,選用IGBT模塊時(shí)額定電流應(yīng)大于負(fù)載電流。特別是用作高頻開關(guān)時(shí),由于開關(guān)損耗增大,發(fā)熱加劇,選用時(shí)應(yīng)該降等使用。2、使用中的注意事項(xiàng)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。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(diǎn):在使用模塊時(shí)。隨著節(jié)能環(huán)保等理念的推進(jìn),此類產(chǎn)品在市場上將越來越多見。山西貿(mào)易賽米控模塊值得推薦

IGBT的觸發(fā)和關(guān)斷要求給其柵極和基極之間加上正向電壓和負(fù)向電壓,柵極電壓可由不同的驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生。江蘇貿(mào)易賽米控模塊現(xiàn)貨

措施:在三相變壓器次級(jí)星形中點(diǎn)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(shí),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(shí),初級(jí)拉閘,因變壓器激磁電流的突變,在次級(jí)感生出很高的瞬時(shí)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(shí)或快熔斷時(shí),儲(chǔ)存在變壓器中的磁場能量會(huì)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(shí)儲(chǔ)存的能量比空載時(shí)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(shí)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(duì)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(jì)算機(jī)程序軟件進(jìn)行動(dòng)態(tài)參數(shù)篩選匹配、編號(hào),裝配時(shí)按其號(hào)碼順序裝配,很間單。每一只元件上都刻有字,以便下更換時(shí)參考。這樣能使均流系數(shù)可達(dá)到。江蘇貿(mào)易賽米控模塊現(xiàn)貨