IGBT與MOSFET的開關速度比較因功率MOSFET具有開關速度快,峰值電流大,容易驅動,安全工作區寬,dV/dt耐量高等優點,在小功率電子設備中得到了廣泛應用。但是由于導通特性受和額定電壓的影響很大,而且工作電壓較高時,MOSFET固有的反向二極管導致通態電阻增加,因此在大功率電子設備中的應用受至限制。IGBT是少子器件,它不但具有非常好的導通特性,而且也具有功率MOSFET的許多特性,如容易驅動,安全工作區寬,峰值電流大,堅固耐用等,一般來講,IGBT的開關速度低于功率MOSET,但是IR公司新系列IGBT的開關特性非常接近功率MOSFET,而且導通特性也不受工作電壓的影響。由于IGBT內部不存在反向二極管,用戶可以靈活選用外接恢復二極管,這個特性是優點還是缺點,應根據工作頻率,二極管的價格和電流容量等參數來衡量。IGBT的內部結構,電路符號及等效電路如圖1所示。可以看出,2020-03-30開關電源設計:何時選擇BJT優于MOSFET開關電源電氣可靠性設計1供電方式的選擇集中式供電系統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量,而且應用單臺電源供電,當電源發生故障時可能導致系統癱瘓。分布式供電系統因供電單元靠近負載,改善了動態響應特性。 正式商用的IGBT器件的電壓和電流容量還很有限,遠遠不能滿足電力電子應用技術發展的需求。SEMIKRON西門康IGBT模塊工廠直銷
空穴收集區8可以處于與第1發射極單元金屬2隔離的任何位置,特別的,在終端保護區域的p+場限環也可以成為空穴收集區8,本發明實施例對此不作限制說明。因此,本發明實施例提供的igbt芯片在電流檢測過程中,通過檢測電阻上產生的電壓,得到工作區域的電流大小。但是,在實際檢測過程中,檢測電阻上的電壓同時抬高了電流檢測區域的mos溝槽溝道對地電位,即相當降低了電流檢測區域的柵極電壓,從而使電流檢測區域的mos的溝道電阻增加。當電流檢測區域的電流越大時,電流檢測區域的mos的溝道電阻就越大,從而使檢測電壓在工作區域的電流越大,導致電流檢測區域的電流與工作區域電流的比例關系偏離增大,產生大電流下的信號失真,造成工作區域在大電流或異常過流的檢測精度低。而本發明實施例中電流檢測區域的第二發射極單元相當于沒有公共柵極單元提供驅動,即對于igbt芯片的電子和空穴兩種載流子形成的電流,電流檢測區域的第二發射極單元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的電壓的影響,以及測試電壓的影響而產生信號的失真,即避免了公共柵極單元因對地電位變化造成的偏差,從而提高了檢測電流的精度。實施例二:在上述實施例的基礎上。 哪里有SEMIKRON西門康IGBT模塊哪里有賣的IGBT的伏安特性是指以柵源電壓Ugs為參變量時,漏極電流與柵極電壓之間的關系曲線。
該電場會阻止P區空穴繼續向N區擴散。倘若我們在發射結添加一個正偏電壓(p正n負),來減弱內建電場的作用,就能使得空穴能繼續向N區擴散。擴散至N區的空穴一部分與N區的多數載流子——電子發生復合,另一部分在集電結反偏(p負n正)的條件下通過漂移抵達集電極,形成集電極電流。值得注意的是,N區本身的電子在被來自P區的空穴復合之后,并不會出現N區電子不夠的情況,因為b電極(基極)會提供源源不斷的電子以保證上述過程能夠持續進行。這部分的理解對后面了解IGBT與BJT的關系有很大幫助。MOSFET:金屬-氧化物-半導體場效應晶體管,簡稱場效晶體管。內部結構(以N-MOSFET為例)如下圖所示。MOSFET內部結構及符號在P型半導體襯底上制作兩個N+區,一個稱為源區,一個稱為漏區。漏、源之間是橫向距離溝道區。在溝道區的表面上,有一層由熱氧化生成的氧化層作為介質,稱為絕緣柵。在源區、漏區和絕緣柵上蒸發一層鋁作為引出電極,就是源極(S)、漏極(D)和柵極(G)。上節我們提到過一句,MOSFET管是壓控器件,它的導通關斷受到柵極電壓的控制。我們從圖上觀察,發現N-MOSFET管的源極S和漏極D之間存在兩個背靠背的pn結,當柵極-源極電壓VGS不加電壓時。
IGBT裸片是硅基的絕緣柵雙極晶體管芯片。裸片和晶圓級別的芯片可幫助模塊制造商提高產品集成度和功率密度,并有效節約電路板空間。另外,英飛凌還提供完善的單獨塑封IGBT系列:IGBT單管。該系列芯片包括單片IGBT,以及和續流二極管集成封裝的產品,廣泛應用于通用逆變器、太陽能逆變器、不間斷電源(UPS)、感應加熱設備、大型家電、焊接以及開關電源(SMPS)等領域。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成本。功率模塊是比分立式IGBT規模稍大的產品類型,用于構造電力電子設備的基本單元。這類模塊通常由IGBT和二極管組成,可有多種拓撲結構。而即用型組件模塊則于滿足大功率應用的需求。這些組件常被稱作系統,根據具體應用領域采用IGBT功率模塊或單管進行構造。從具有整流器、制動斬波器和逆變器的一體化功率集成模塊,到大功率的組件,英飛凌的產品覆蓋了幾百瓦到幾兆瓦的功率范圍。這些產品高度可靠,性能、效率和使用壽命均很出色,有利于通用驅動器、伺服單元和可再生能源應用(如太陽能逆變器和風力發電應用)的設計。HybridPACK?系列專為汽車類應用研發,可助力電動交通應用的設計。為更好地支持汽車類應用。 IGBT的開啟電壓約3~4V,和MOSFET相當。
同一代技術中通態損耗與開關損耗兩者相互矛盾,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模塊一般以標準焊接式封裝為主,中低壓IGBT模塊則出現了很多新技術,如燒結取代焊接,壓力接觸取代引線鍵合的壓接式封裝工藝。隨著IGBT芯片技術的不斷發展,芯片的高工作結溫與功率密度不斷提高,IGBT模塊技術也要與之相適應。未來IGBT模塊技術將圍繞芯片背面焊接固定與正面電極互連兩方面改進。模塊技術發展趨勢:無焊接、無引線鍵合及無襯板/基板封裝技術;內部集成溫度傳感器、電流傳感器及驅動電路等功能元件,不斷提高IGBT模塊的功率密度、集成度及智能度。IGBT的主要應用領域作為新型功率半導體器件的主流器件,IGBT已廣泛應用于工業、4C(通信、計算機、消費電子、汽車電子)、航空航天、等傳統產業領域,以及軌道交通、新能源、智能電網、新能源汽車等戰略性新興產業領域。1)新能源汽車IGBT模塊在電動汽車中發揮著至關重要的作用,是電動汽車及充電樁等設備的技術部件。IGBT模塊占電動汽車成本將近10%,占充電樁成本約20%。IGBT主要應用于電動汽車領域中以下幾個方面:A)電動控制系統大功率直流/交流(DC/AC)逆變后驅動汽車電機。 反之,加反向門極電壓消除溝道,切斷基極電流,使IGBT關斷。山西SEMIKRON西門康IGBT模塊聯系方式
電動汽車概念也火的一塌糊涂,西門康推出了650V等級的IGBT,專門用于電動汽車行業。SEMIKRON西門康IGBT模塊工廠直銷
西門康IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)結構和工作原理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。西門康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。在西門康IGBT得到大力發展之前,功率場效應管MOSFET被用于需要快速開關的中低壓場合,晶閘管、GTO被用于中高壓領域。MOSFET雖然有開關速度快、輸入阻抗高、熱穩定性好、驅動電路簡單的優點;但是,在200V或更高電壓的場合,MOSFET的導通電阻隨著擊穿電壓的增加會迅速增加,使得其功耗大幅增加,存在著不能得到高耐壓、大容量元件等缺陷。雙極晶體管具有優異的低正向導通壓降特性,雖然可以得到高耐壓、大容量的元件,但是它要求的驅動電流大,控制電路非常復雜,而且交換速度不夠快。 SEMIKRON西門康IGBT模塊工廠直銷