晶閘管等元件通過整流來實現。除此之外整流器件還有很多,如:可關斷晶閘管GTO,逆導晶閘管,雙向晶閘管,整流模塊,功率模塊IGBT,SIT,MOSFET等等,這里只探討晶閘管。晶閘管又名可控硅,通常人們都叫可控硅。是一種功率半導體器件,由于它效率高,控制特性好,壽命長,體積小等優點,自上個世紀六十長代以來,獲得了迅猛發展,并已形成了一門單獨的學科。“晶閘管交流技術”。晶閘管發展到,在工藝上已經非常成熟,品質更好,成品率大幅提高,并向高壓大電流發展。目前國內晶閘管大額定電流可達5000A,國外更大。我國的韶山電力機車上裝載的都是我國自行研制的大功率晶閘管。晶閘管的應用:一、可控整流如同二極管整流一...
認識半導體晶閘管晶閘管又被稱做可控硅整流器,以前被簡稱為可控硅。1957年美國通用電氣公司開發出世界上第1款晶閘管產品,并于1958年將其商業化。晶閘管是PNPN四層半導體結構,形成三個PN結,分別稱:陽極,陰極和控制極。圖1晶閘管的結構晶閘管在工作過程中,它的陽極(A)和陰極(K)與電源和負載連接,組成晶閘管的主電路。晶閘管的門極G和陰極K與控制晶閘管的裝置連接,組成晶閘管的控制電路。工作過程加正向電壓且門極有觸發電流的情況下晶閘管才導通,這是晶閘管的閘流特性,即可控特性。若晶閘管承受反向陽極電壓時,不管門極承受何種電壓,晶閘管都處于反向阻斷狀態。晶閘管在導通情況下,當主回路電壓(或電流)減...
⑿脈沖輸出:六路帶調制的觸發脈沖隔離輸出;脈沖寬度:2個20°寬脈沖列、間隔60°;脈沖調制頻率10KHZ;各相脈沖不對稱度:≤°;脈沖電流峰值:>800mA⒀PID動態響應時間≤10ms,超調量≤1%。⒁有回零保護、軟起動、急停功能。⒂比較大外形尺寸:235㎜×180㎜×50㎜。三相晶閘管觸發板三相晶閘管觸發板應用技術編輯◆獨有三相不平衡自動調整功能,有效提高電能利用效率。◆先進的數字控制技術,改善了電網功率因數,可以有效節省用電量。◆具有移相觸發與過零觸發雙重工作模式,撥動選擇開關,即可輕松實現轉換。◆多種控制信號輸入:DC4~20mA、DC0~10mA、DC1~5V、DC0~10V、開關...
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...
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...
該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,公共柵極單元與第1發射極單元和第二發射極單元之間通過刻蝕方式進行隔開;第二表面上設有工作區域和電流檢測區域的公共集電極單元;接地區域設置于第1發射極單元內的任意位置處;電流檢測區域和接地區域分別用于與檢測電阻連接,以使檢測電阻上產生電壓,并根據電壓檢測工作區域的工作電流。第二方面,本發明實施...
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...
圖簡單地給出了晶閘管開通和關斷過程的電壓與電流波形。圖中開通過程描述的是晶閘管門極在坐標原點時刻開始受到理想階躍觸發電流觸發的情況;而關斷過程描述的是對已導通的晶閘管,在外電路所施加的電壓在某一時刻突然由正向變為反向的情況(如圖中點劃線波形)。開通過程晶閘管的開通過程就是載流子不斷擴散的過程。對于晶閘管的開通過程主要關注的是晶閘管的開通時間t。由于晶閘管內部的正反饋過程以及外電路電感的限制,晶閘管受到觸發后,其陽極電流只能逐漸上升。從門極觸發電流上升到額定值的10%開始,到陽極電流上升到穩態值的10%(對于阻性負載相當于陽極電壓降到額定值的90%),這段時間稱為觸發延遲時間t。陽極電流從10%...
所有人都知道IGBT的標準定義,但是很少有人詳細地、系統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,它們之間有什么區別和聯系,在應用的時候,什么時候能選擇IGBT、什么時候選擇BJT、什么時候又選擇MOSFET管。這些問題其實并非很難,你跟著我看下去,就能窺見其區別及聯系。為什么說IGBT是由BJT和MOSFET組成的器件?要搞清楚IGBT、BJT、MOSFET之間的關系,就必須對這三者的內部結構和工作原理有大致的了解。BJT:雙極性晶體管,俗稱三極管。內部結構(以PNP型BJT為例)如下圖所示。BJT內部結構及符號如同我上篇文章(IGBT這玩意兒——從名...
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。M...
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...
而是為了保護IGBT脆弱的反向耐壓而特別設置的,又稱為FWD(續流二極管)。二者內部結構不同MOSFET的三個極分別是源極(S)、漏極(D)和柵極(G)。IGBT的三個極分別是集電極(C)、發射極(E)和柵極(G)。IGBT是通過在MOSFET的漏極上追加層而構成的。它們的內部結構如下圖:二者的應用領域不同MOSFET和IGBT內部結構不同,決定了其應用領域的不同。由于MOSFET的結構,通常它可以做到電流很大,可以到上KA,但是前提耐壓能力沒有IGBT強。其主要應用領域為于開關電源,鎮流器,高頻感應加熱,高頻逆變焊機,通信電源等高頻電源領域。IGBT可以做很大功率,電流和電壓都可...
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...
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...
以及測試電壓vs的影響而產生信號的失真,即避免了公共柵極單元100因對地電位變化造成的偏差,從而提高了檢測電流的精度。本發明實施例提供的igbt芯片,在igbt芯片上設置有:工作區域、電流檢測區域和接地區域;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,公共柵極單元與第1發射極單元和第二發射極單元之間通過刻蝕方式進行隔開;第二表面上設有工作區域和電流檢測區域的公共集電極單元;接地區域設置...
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。...
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...
有無緩沖區決定了IGBT具有不同特性。有N*緩沖區的IGBT稱為非對稱型IGBT,也稱穿通型IGBT。它具有正向壓降小、犬斷時間短、關斷時尾部電流小等優點,但其反向阻斷能力相對較弱。無N-緩沖區的IGBT稱為對稱型IGBT,也稱非穿通型IGBT。它具有較強的正反向阻斷能力,但它的其他特性卻不及非對稱型IGBT。如圖2-42(b)所示的簡化等效電路表明,IGBT是由GTR與MOSFET組成的達林頓結構,該結構中的部分是MOSFET驅動,另一部分是厚基區PNP型晶體管。五、IBGT的工作原理簡單來說,IGBT相當于一個由MOSFET驅動的厚基區PNP型晶體管,它的簡化等效電路如圖2-4...
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,...
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...
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,...
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...
1979年,MOS柵功率開關器件作為IGBT概念的先驅即已被介紹到世間。這種器件表現為一個類晶閘管的結構(P-N-P-N四層組成),其特點是通過強堿濕法刻蝕工藝形成了V形槽柵。80年代初期,用于功率MOSFET制造技術的DMOS(雙擴散形成的金屬-氧化物-半導體)工藝被采用到IGBT中來。[2]在那個時候,硅芯片的結構是一種較厚的NPT(非穿通)型設計。后來,通過采用PT(穿通)型結構的方法得到了在參數折衷方面的一個明顯改進,這是隨著硅片上外延的技術進步,以及采用對應給定阻斷電壓所設計的n+緩沖層而進展的[3]。幾年當中,這種在采用PT設計的外延片上制備的DMOS平面柵結構,其設計...
晶閘管的正向漏電流比一般硅二極管反向漏電流大,且隨著管子正向陽極電壓升高而增大。當陽極電壓升到足夠大時,會使晶閘管導通,稱為正向轉折或“硬開通”。多次硬開通會損壞管子。2.晶閘管加上正向陽極電壓后,還必須加上觸發電壓,并產生足夠的觸發電流,才能使晶閘管從阻斷轉為導通。觸發電流不夠時,管子不會導通,但此時正向漏電流隨著增大而增大。晶閘管只能穩定工作在關斷和導通兩個狀態,沒有中間狀態,具有雙穩開關特性。是一種理想的無觸點功率開關元件。3.晶閘管一旦觸發導通,門極完全失去控制作用。要關斷晶閘管,必須使陽極電流《維持電流,對于電阻負載,只要使管子陽極電壓降為零即可。為了保證晶閘管可靠迅速關...
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...
供電質量好,傳輸損耗小,效率高,節約能源,可靠性高,容易組成N+1冗余供電系統,擴展功率也相對比較容易。所以采用分布式供電系統可以滿足高可靠性設備的要求。、單端反激式、雙管正激式、雙單端正激式、雙正激式、推挽式、半橋、全橋等八種拓撲。單端正激式、單端反激式、雙單端正激式、推挽式的開關管的承壓在兩倍輸入電壓以上,如果按60%降額使用,則使開關管不易選型。在推挽和全橋拓撲中可能出現單向偏磁飽和,2020-03-30led燈帶與墻之間的距離,在線等,速度是做沿邊吊頂嗎?吊頂寬300_400毫米。燈帶是藏在里面的!離墻大概有100毫米!2020-03-30接電燈的開關怎么接,大師速度來解答...
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...
將igbt模塊中雙極型三極管bjt的集電極和絕緣柵型場效應管mos的漏電極斷開,并替代包含鏡像電流測試的電路中的取樣igbt,從而得到包含無柵極驅動的電流檢測的igbt芯片的等效測試電路,即圖5中的igbt芯片結構,從而得到第二發射極單元201和第三發射極單元202,此時,bjt的集電極單獨引出,即第二發射極單元201,作為測試電流的等效電路,電流檢測區域20只取bjt的空穴電流作為檢測電流,且,空穴電流與工作區域10的工作電流成比例關系,從而通過檢測電流檢測區域20中的電流即可得到igbt芯片的工作區域10的電流,避免了現有方法中柵極對地電位變化造成的偏差,提高了檢測電流的精度。...
有無緩沖區決定了IGBT具有不同特性。有N*緩沖區的IGBT稱為非對稱型IGBT,也稱穿通型IGBT。它具有正向壓降小、犬斷時間短、關斷時尾部電流小等優點,但其反向阻斷能力相對較弱。無N-緩沖區的IGBT稱為對稱型IGBT,也稱非穿通型IGBT。它具有較強的正反向阻斷能力,但它的其他特性卻不及非對稱型IGBT。如圖2-42(b)所示的簡化等效電路表明,IGBT是由GTR與MOSFET組成的達林頓結構,該結構中的部分是MOSFET驅動,另一部分是厚基區PNP型晶體管。五、IBGT的工作原理簡單來說,IGBT相當于一個由MOSFET驅動的厚基區PNP型晶體管,它的簡化等效電路如圖2-4...
晶閘管等元件通過整流來實現。除此之外整流器件還有很多,如:可關斷晶閘管GTO,逆導晶閘管,雙向晶閘管,整流模塊,功率模塊IGBT,SIT,MOSFET等等,這里只探討晶閘管。晶閘管又名可控硅,通常人們都叫可控硅。是一種功率半導體器件,由于它效率高,控制特性好,壽命長,體積小等優點,自上個世紀六十長代以來,獲得了迅猛發展,并已形成了一門單獨的學科。“晶閘管交流技術”。晶閘管發展到,在工藝上已經非常成熟,品質更好,成品率大幅提高,并向高壓大電流發展。目前國內晶閘管大額定電流可達5000A,國外更大。我國的韶山電力機車上裝載的都是我國自行研制的大功率晶閘管。晶閘管的應用:一、可控整流如同...