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(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件,兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優點。GTR飽和壓降低,載流密度大,但驅動電流較大;MOSFET驅動功率很小,開關速度快,但導通壓降大,載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優點,驅動功率小而飽和壓降低。非常適合應用于直流電壓為600V及以上的變流系統如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。通俗來講:IGBT是一種大功率的電力電子器件,是一個非通即斷的開關,IGBT沒有放大電壓的功能,導通時可以看做導線,斷開時當做開路。三大特點就是高壓、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點,既具有MOSFET器件驅動功率小和開關速度快的優點,又具有雙極型器件飽和壓降低而容量大的優點,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。 Easy封裝(俗稱“方盒子”):這類封裝是低成本小功率的封裝形式:工作電流從10A~35A。山東英飛凌infineonIGBT模塊廠家供應
本發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,以便于驅動工作區域10和電流檢測區域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與電流檢測區域的第1發射極單元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域的第二發射極單元201和接地區域連接,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域的工作電流。本發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:工作區域、電流檢測區域和接地區域;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域和電流檢測區域的公共柵極單元,以及,工作區域的第1發射極單元、電流檢測區域的第二發射極單元和第三發射極單元,其中,第三發射極單元與第1發射極單元連接。 河南哪里有英飛凌infineonIGBT模塊推薦貨源第三代IGBT開始,采用新的命名方式。命名的后綴為:T3,E3,P3。
廣泛應用在斬波或逆變電路中,如軌道交通、電動汽車、風力和光伏發電等電力系統以及家電領域。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控,例如,對于圖2中的電流敏感器件,在igbt器件芯片有源區內按照一定面積比如1:1000,隔離開1/1000的源區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是共用,發射極則是分開的,因此,在電流傳感器1的源區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。但是,在上述鏡像電流檢測中,受發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到主工作區發射區金屬后通過主工作區發射極引線到地。
具有門極輸入阻抗高、驅動功率小、電流關斷能力強、開關速度快、開關損耗小等優點。隨著下游應用發展越來越快,MOSFET的電流能力顯然已經不能滿足市場需求。為了在保留MOSFET優點的前提下降低器件的導通電阻,人們曾經嘗試通過提高MOSFET襯底的摻雜濃度以降低導通電阻,但襯底摻雜的提高會降低器件的耐壓。這顯然不是理想的改進辦法。但是如果在MOSFET結構的基礎上引入一個雙極型BJT結構,就不僅能夠保留MOSFET原有優點,還可以通過BJT結構的少數載流子注入效應對n漂移區的電導率進行調制,從而有效降低n漂移區的電阻率,提高器件的電流能力。經過后續不斷的改進,目前IGBT已經能夠覆蓋從600V—6500V的電壓范圍,應用涵蓋從工業電源、變頻器、新能源汽車、新能源發電到軌道交通、國家電網等一系列領域。IGBT憑借其高輸入阻抗、驅動電路簡單、開關損耗小等優點在龐大的功率器件世界中贏得了自己的一片領域。總體來說,BJT、MOSFET、IGBT三者的關系就像下面這匹馬當然更準確來說,這三者雖然在之前的基礎上進行了改進,但并非是完全替代的關系,三者在功率器件市場都各有所長,應用領域也不完全重合。因此,在時間上可以將其看做祖孫三代的關系。 英飛凌IGBT模塊是按殼溫Tc=80℃或100℃來標稱其比較大允許通過的集電極電流(Ic)。
在現代電力電子技術中得到了越來越的應用,在較高頻率的大、率應用中占據了主導地位。IGBT的等效電路如圖1所示。由圖1可知,若在IGBT的柵極和發射極之間加上驅動正電壓,則MOSFET導通,這樣PNP晶體管的集電極與基極之間成低阻狀態而使得晶體管導通;若IGBT的柵極和發射極之間電壓為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—發射極間施加十幾V的直流電壓,只有在uA級的漏電流流過,基本上不消耗功率。1、IGBT模塊的選擇IGBT模塊的電壓規格與所使用裝置的輸入電源即試電電源電壓緊密相關。其相互關系見下表。使用中當IGBT模塊集電極電流增大時,所產生的額定損耗亦變大。同時,開關損耗增大,使原件發熱加劇,因此,選用IGBT模塊時額定電流應大于負載電流。特別是用作高頻開關時,由于開關損耗增大,發熱加劇,選用時應該降等使用。2、使用中的注意事項由于IGBT模塊為MOSFET結構,IGBT的柵極通過一層氧化膜與發射極實現電隔離。由于此氧化膜很薄,其擊穿電壓一般達到20~30V。因此因靜電而導致柵極擊穿是IGBT失效的常見原因之一。因此使用中要注意以下幾點:在使用模塊時。 GBT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。云南哪里有英飛凌infineonIGBT模塊代理商
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。山東英飛凌infineonIGBT模塊廠家供應
IGBT模塊旁的續流二極管續流二極管二極管通常是指反向并聯在IGBT模塊兩端的一個二極管,它的作用是在電路中電壓或電流出現突變時,對電路中其它元件起保護作用。如在變頻驅動電動機運行時,與IGBT并聯的快恢復二極管使IGBT在關斷時電動機定子繞組中的儲存的能量能提供一個繼續流通的路徑,避免激起高壓損壞IGBT。二極管除繼續流通正向電流外,更重要的反向恢復特性,因為它直接關系到逆變橋上下臂IGBT換流時的動態特性。對于感性負載而言,由于感生電壓的存在,在IGBT的S或D極結點上,總會有流入和流出的電流存在。那個二極管就負責流出電流通路的。從IGBT的結構原理可知,它只能單向導通。另一個方向就要借助和它并聯的二極管實現。電感線圈可以經過它給負載提供持續的電流,以免負載電流突變,起到平滑電流的作用!在IGBT開關電源中,就能見到一個由二極管和電阻串連起來構成的的續流電路。這個電路與變壓器原邊并聯當開關管關斷時,續流電路可以釋放掉變壓器線圈中儲存的能量,防止感應電壓過高,擊穿開關管。電路連接圖IGBT模塊并聯二極管的使用事項一般選擇快速恢復二極管或者肖特基二極管。 山東英飛凌infineonIGBT模塊廠家供應