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來源: 發(fā)布時間:2024-06-25

    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。 各代的IGBT芯片都有自己適合工作的開關頻率,不能亂選型,IGBT頻率與型號的后綴相關。湖南哪里有英飛凌infineonIGBT模塊推薦貨源

    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行隔開;第二表面上設有工作區(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則設置于第1發(fā)射極單元101內的任意位置處;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上產生電壓,并根據電壓檢測工作區(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,在電流檢測過程中,工作區(qū)域10由公共柵極單元100提供驅動,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達到檢測電阻40,從而可以在檢測電阻40上產生測試電壓vs,進而可以根據該測試電壓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相當于沒有公共柵極單元100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(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。 吉林英飛凌infineonIGBT模塊銷售IGBT模塊標稱電流與溫度的關系比較大。

    IGBT功率模塊如何選擇?在說IGBT模塊該如何選擇之前,小編先帶著大家了解下什么是IGBT?IGBT全稱為絕緣柵雙極型晶體管(InsulatedGateBipolarTransistor),所以它是一個有MOSGate的BJT晶體管,可以簡單理解為IGBT是MOSFET和BJT的組合體。MOSFET主要是單一載流子(多子)導電,而BJT是兩種載流子導電,所以BJT的驅動電流會比MOSFET大,但是MOSFET的控制級柵極是靠場效應反型來控制的,沒有額外的控制端功率損耗。所以IGBT就是利用了MOSFET和BJT的優(yōu)點組合起來的,兼有MOSFET的柵極電壓控制晶體管(高輸入阻抗),又利用了BJT的雙載流子達到大電流(低導通壓降)的目的(Voltage-ControlledBipolarDevice)。從而達到驅動功率小、飽和壓降低的完美要求,廣泛應用于600V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。1.在選擇IGBT前需要確定主電路拓撲結構,這個和IGBT選型密切相關。2.選擇IGBT需要考慮的參數如下:額定工作電流、過載系數、散熱條件決定了IGBT模塊的額定電流參數,額定工作電壓、電壓波動、最大工作電壓決定了IGBT模塊的額定電壓參數,引線方式、結構也會給IGBT選型提出要求。,目前市面上的叫主流的IGBT產品都是進口的。

    這部分在定義當中沒有被提及的原因在于它實際上是個npnp的寄生晶閘管結構,這種結構對IGBT來說是個不希望存在的結構,因為寄生晶閘管在一定的條件下會發(fā)生閂鎖,讓IGBT失去柵控能力,這樣IGBT將無法自行關斷,從而導致IGBT的損壞。具體原理在這里暫時不講,后續(xù)再為大家更新。2、IGBT和BJT、MOSFET之間的因果故事BJT出現在MOSFET之前,而MOSFET出現在IGBT之前,所以我們從中間者MOSFET的出現來闡述三者的因果故事。MOSFET的出現可以追溯到20世紀30年代初。德國科學家Lilienfeld于1930年提出的場效應晶體管概念吸引了許多該領域科學家的興趣,貝爾實驗室的Bardeem和Brattain在1947年的一次場效應管發(fā)明嘗試中,意外發(fā)明了電接觸雙極晶體管(BJT)。兩年后,同樣來自貝爾實驗室的Shockley用少子注入理論闡明了BJT的工作原理,并提出了可實用化的結型晶體管概念。1960年,埃及科學家Attala及韓裔科學家Kahng在用二氧化硅改善BJT性能的過程中意外發(fā)明了MOSFET場效應晶體管,此后MOSFET正式進入功率半導體行業(yè),并逐漸成為其中一大主力。發(fā)展到現在,MOSFET主要應用于中小功率場合如電腦功率電源、家用電器等。 同時,開關損耗增大,使原件發(fā)熱加劇,因此,選用IGBT模塊時額定電流應大于負載電流。

    晶閘管(Thyristor)是晶體閘流管的簡稱,又可稱做可控硅整流器,以前被簡稱為可控硅;晶閘管是PNPN四層半導體結構,它有三個極:陽極,陰極和門極;晶閘管工作條件為:加正向電壓且門極有觸發(fā)電流;其派生器件有:快速晶閘管,雙向晶閘管,逆導晶閘管,光控晶閘管等。晶閘管簡稱為SCR,IGBT的中文名稱為絕緣柵雙極型晶體管。IGBT等效為由BJT(雙極型三極管)加MOS(絕緣柵型場效應管)。IGBT為全控型器件,SCR為半控型器件。IGBT模塊已經在很多運用場合取代了SCR。SCR是通過電流來控制,IGBT通過電壓來控制。SCR需要電流脈沖驅動開通,一旦開通,通過門極無法關斷。SCR的開關時間較長,所以頻率不能太高,一般在3-5KHZ左右;IGBT的開關頻率較高。IGBT模塊可達30KHZ左右,IGBT單管開關頻率更高,達50KHZ以上。晶閘管和IGBT有什么區(qū)別?功率晶閘管(SCR)在過去相當一段時間里,幾乎是能夠承受高電壓和大電流的半導體器件。因此,針對SCR的不足,人們又研制開發(fā)出了門極關斷晶閘管(GTO)。用GTO晶閘管作為逆變器件取得了較為滿意的結果,但其關斷控制較易失敗,仍較復雜,工作頻率也不夠高。幾乎與此同時,電力晶體管(GTR)迅速發(fā)展了起來。 第四代IGBT能耐175度的極限高溫。湖南哪里有英飛凌infineonIGBT模塊推薦貨源

第五代據說能耐200度的極限高溫。湖南哪里有英飛凌infineonIGBT模塊推薦貨源

    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(yōu)點。隨著下游應用發(fā)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(yōu)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(yōu)點,還可以通過BJT結構的少數載流子注入效應對n漂移區(qū)的電導率進行調制,從而有效降低n漂移區(qū)的電阻率,提高器件的電流能力。經過后續(xù)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(yè)電源、變頻器、新能源汽車、新能源發(fā)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(yōu)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。 湖南哪里有英飛凌infineonIGBT模塊推薦貨源