可控硅可控硅簡稱SCR,是一種大功率電器元件,也稱晶閘管。它具有體積小、效率高、壽命長等優點。在自動控制系統中,可作為大功率驅動器件,實現用小功率控件控制大功率設備。它在交直流電機調速系統、調功系統及隨動系統中得到了的應用。可控硅分單向可控硅和雙向可控硅兩種。雙向可控硅也叫三端雙向可控硅,簡稱TRIAC。雙向可控硅在結構上相當于兩個單向可控硅反向連接,這種可控硅具有雙向導通功能。其通斷狀態由控制極G決定。在控制極G上加正脈沖(或負脈沖)可使其正向(或反向)導通。這種裝置的優點是控制電路簡單,沒有反向耐壓問題,因此特別適合做交流無觸點開關使用。IGBTIGBT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。IGBT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。 MOSFET驅動功率很小,開關速度快,但導通壓降大,載流密度小。湖北進口SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售
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,形成丁一個大面積的PN結J1。由于IGBT導通時由P+注入區向N基區發射少子,因而對漂移區電導率進行調制,可仗IGBT具有很強的通流能力。介于P+注入區與N-漂移區之間的N+層稱為緩沖區。 江西代理SEMIKRON西門康IGBT模塊貨源充足兼有金氧半場效晶體管的高輸入阻抗和電力晶體管的低導通壓降兩方面的優點。
當散熱風扇損壞中散熱片散熱不良時將導致IGBT模塊發熱,而發生故障。因此對散熱風扇應定期進行檢查,一般在散熱片上靠近IGBT模塊的地方安裝有溫度感應器,當溫度過高時將報警或停止IGBT模塊工作。三、IGBT驅動電路IGBT驅動電路的作用主要是將單片機脈沖輸出的功率進行放大,以達到驅動IGBT功率器件的目的。在保證IGBT器件可靠、穩定、安全工作的前提,驅動電路起到至關重要的作用。IGBT的等效電路及符合如圖1所示,IGBT由柵極正負電壓來控制。當加上正柵極電壓時,管子導通;當加上負柵極電壓時,管子關斷。IGBT具有和雙極型電力晶體管類似的伏安特性,隨著控制電壓UGE的增加,特性曲線上移。開關電源中的IGBT通過UGE電平的變化,使其在飽和與截止兩種狀態交替工作。(1)提供適當的正反向電壓,使IGBT能可靠地開通和關斷。當正偏壓增大時IGBT通態壓降和開通損耗均下降,但若UGE過大,則負載短路時其IC隨UGE增大而增大,對其安全不利,使用中選UGEν15V為好。負偏電壓可防止由于關斷時浪涌電流過大而使IGBT誤導通,一般選UGE=-5V為宜。(2)IGBT的開關時間應綜合考慮??焖匍_通和關斷有利于提高工作頻率,減小開關損耗。但在大電感負載下,IGBT的開頻率不宜過大。
igbt功率模塊是以絕緣柵雙極型晶體管(igbt)構成的功率模塊。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,具有出色的器件性能。廣泛應用于伺服電機,變頻器,變頻家電等領域。目錄1特點2應用3注意事項4發展趨勢IGBT功率模塊特點編輯igbt功率模塊是電壓型控制,輸入阻抗大,驅動功率小,控制電路簡單,開關損耗小,通斷速度快,工作頻率高,元件容量大等優點。實質是個復合功率器件,它集雙極型功率晶體管和功率mosfet的優點于一體化。又因先進的加工技術使它通態飽和電壓低,開關頻率高(可達20khz),這兩點非常顯著的特性,近西門子公司又推出低飽和壓降()的npt-igbt性能更佳,相繼東芝、富士、ir,摩托羅拉亦己在開發研制新品種。IGBT功率模塊應用編輯igbt是先進的第三代功率模塊,工作頻率1-20khz,主要應用在變頻器的主回路逆變器及一切逆變電路,即dc/ac變換中。例電動汽車、伺服控制器、ups、開關電源、斬波電源、無軌電車等。問世迄今有十年多歷史,幾乎己替代一切其它功率器件,例,單個元件電壓可達(pt結構)一(npt結構),電流可達。IGBT功率模塊注意事項編輯a,柵極與任何導電區要絕緣,以免產生靜電而擊穿。 在截止狀態下的IGBT,正向電壓由J2結承擔,反向電壓由J1結承擔。
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。 當MOSFET的溝道形成后,從P+基極注入到N-層的空穴(少子),對N-層進行電導調制。江西代理SEMIKRON西門康IGBT模塊貨源充足
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。湖北進口SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售
分兩種情況:②若柵-射極電壓UGE<Uth,溝道不能形成,IGBT呈正向阻斷狀態。②若柵-射極電壓UGE>Uth,柵極溝道形成,IGBT呈導通狀態(正常工作)。此時,空穴從P+區注入到N基區進行電導調制,減少N基區電阻RN的值,使IGBT通態壓降降低。IGBT各世代的技術差異回顧功率器件過去幾十年的發展,1950-60年代雙極型器件SCR,GTR,GTO,該時段的產品通態電阻很小;電流控制,控制電路復雜且功耗大;1970年代單極型器件VD-MOSFET。但隨著終端應用的需求,需要一種新功率器件能同時滿足:驅動電路簡單,以降低成本與開關功耗、通態壓降較低,以減小器件自身的功耗。1980年代初,試圖把MOS與BJT技術集成起來的研究,導致了IGBT的發明。1985年前后美國GE成功試制工業樣品(可惜后來放棄)。自此以后,IGBT主要經歷了6代技術及工藝改進。從結構上講,IGBT主要有三個發展方向:1)IGBT縱向結構:非透明集電區NPT型、帶緩沖層的PT型、透明集電區NPT型和FS電場截止型;2)IGBT柵極結構:平面柵機構、Trench溝槽型結構;3)硅片加工工藝:外延生長技術、區熔硅單晶;其發展趨勢是:①降低損耗②降低生產成本總功耗=通態損耗(與飽和電壓VCEsat有關)+開關損耗(EoffEon)。 湖北進口SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售