贵州M超高速IGBT模块品质优异

大功率IGBT模块及驱动技术电力电子技术在当今急需节能降耗的工业领域里起到了不可替代的作用;而igbt在诸如变频器、大功率开关电源等电力电子技术的能量变换与管理应用中，越来越成为各种主回路的优先功率开关器件，因此如何安全可靠地驱动igbt工作，也成为越来越多的设计工程师面临需要解决的课题。在使用igbt构成的各种主回路之中，大功率igbt驱动保护电路起到弱电控制强电的终端界面(接口)作用。因其重要性，所以可以将该电路看成是一个相对的“子系统”来研究、开发及设计。大功率igbt驱动保护电路一直伴随igbt技术的发展而发展，现在市场上流行着很多种类非常成熟的大功率igbt驱动保护电路产品，成为大多数设计工程师的优先;也有许多的工程师根据其电路的特殊要求，自行研制出各种的大功率igbt驱动保护电路。本文对这些大功率igbt驱动保护电路进行分类，并对该电路需要达到的一些功能进行阐述，展望此电路的发展。此外本文所述大功率igbt驱动保护电路是指应用于直流母线电压在650v～1000v范围、输出电流的交流有效值在100a～600a范围的场合。IGBT命名方式中，能体现IGBT芯片的年代。贵州M超高速IGBT模块品质优异

IGBT（InsulatedGateBipolarTransistor），绝缘栅双极型晶体管，是由BJT（双极型三极管）和MOS（绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。IGBT非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。图1所示为一个N沟道增强型绝缘栅双极晶体管结构，N+区称为源区，附于其上的电极称为源极。N+区称为漏区。器件的控制区为栅区，附于其上的电极称为栅极。沟道在紧靠栅区边界形成。在漏、源之间的P型区（包括P+和P一区）（沟道在该区域形成），称为亚沟道区（Subchannelregion）。而在漏区另一侧的P+区称为漏注入区（Draininjector），它是IGBT特有的功能区，与漏区和亚沟道区一起形成PNP双极晶体管，起发射极的作用，向漏极注入空穴，进行导电调制，以降低器件的通态电压。附于漏注入区上的电极称为漏极。IGBT的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道，给PNP晶体管提供基极电流。四川SKM200GB128DIGBT模块型号齐全单管IGBT:TO-247这种形式的封装。一般电流从5A~75A左右。

反向关断电压只能达到几十伏水平，因此限制了IGBT的某些应用范围。IGBT的转移特性是指输出漏极电流Id与栅源电压Ugs之间的关系曲线。它与MOSFET的转移特性相同，当栅源电压小于开启电压Ugs(th)时，IGBT处于关断状态。在IGBT导通后的大部分漏极电流范围内，Id与Ugs呈线性关系。高栅源电压受大漏极电流限制，其佳值一般取为15V左右。动态特性动态特性又称开关特性，IGBT的开关特性分为两大部分：一是开关速度，主要指标是开关过程中各部分时间；另一个是开关过程中的损耗。IGBT的开关特性是指漏极电流与漏源电压之间的关系。IGBT处于导通态时，由于它的PNP晶体管为宽基区晶体管，所以其B值极低。尽管等效电路为达林顿结构，但流过MOSFET的电流成为IGBT总电流的主要部分。此时，通态电压Uds(on)可用下式表示：：Uds(on)=Uj1+Udr+IdRoh式中Uj1——JI结的正向电压，其值为～1V；Udr——扩展电阻Rdr上的压降；Roh——沟道电阻。通态电流Ids可用下式表示：Ids=(1+Bpnp)Imos式中Imos——流过MOSFET的电流。由于N+区存在电导调制效应，所以IGBT的通态压降小，耐压1000V的IGBT通态压降为2～3V。IGBT处于断态时，只有很小的泄漏电流存在。IGBT在开通过程中。

igbt模块结温变化会影响哪些因素?结温是指IGBT模块内部结构的温度，它的变化会影响IGBT模块的电性能、可靠性和寿命等多个方面。本文将从以下几个方面详细介绍IGBT模块结温变化对模块性能的影响。1.IGBT的导通损耗和开关损耗当IGBT模块结温升高时，其内部电阻变小，导通损耗会减小，而开关损耗则会增加。当结温升高到一定程度时，开关损耗的增加会超过导通损耗的减小，导致总损耗增加。因此，IGBT模块的结温升高会导致模块的损耗增加，降低模块的效率。2.热应力和机械应力IGBT模块的结温升高会导致模块内部产生热应力和机械应力。热应力是由于热膨胀引起的，会导致模块内部元器件的变形和应力集中，从而降低模块的可靠性和寿命。机械应力则是由于模块内部结构的膨胀和收缩引起的，会导致模块的包装材料产生应力，从而降低模块的可靠性和寿命。3.温度对IGBT的寿命的影响IGBT模块的结温升高会导致模块内部元器件的老化速度加快，从而降低模块的寿命。IGBT的寿命是与结温密切相关的，当结温升高到一定程度时，IGBT的寿命会急剧降低。IHV,IHM,PrimePACK封装(俗称“黑模块”):这类模块的封装颜色是黑色的，属于大功率模块。

同一代技术中通态损耗与开关损耗两者相互矛盾,互为消长。IGBT模块按封装工艺来看主要可分为焊接式与压接式两类。高压IGBT模块一般以标准焊接式封装为主，中低压IGBT模块则出现了很多新技术，如烧结取代焊接，压力接触取代引线键合的压接式封装工艺。随着IGBT芯片技术的不断发展，芯片的高工作结温与功率密度不断提高，IGBT模块技术也要与之相适应。未来IGBT模块技术将围绕芯片背面焊接固定与正面电极互连两方面改进。模块技术发展趋势：无焊接、无引线键合及无衬板/基板封装技术；内部集成温度传感器、电流传感器及驱动电路等功能元件，不断提高IGBT模块的功率密度、集成度及智能度。IGBT的主要应用领域作为新型功率半导体器件的主流器件，IGBT已广泛应用于工业、4C(通信、计算机、消费电子、汽车电子)、航空航天、等传统产业领域，以及轨道交通、新能源、智能电网、新能源汽车等战略性新兴产业领域。1）新能源汽车IGBT模块在电动汽车中发挥着至关重要的作用，是电动汽车及充电桩等设备的技术部件。IGBT模块占电动汽车成本将近10%，占充电桩成本约20%。IGBT主要应用于电动汽车领域中以下几个方面：A）电动控制系统大功率直流/交流(DC/AC)逆变后驱动汽车电机。IGBT属于功率器件，散热不好，就会直接烧掉。天津SKM200GB128DIGBT模块型号齐全

2单元的半桥IGBT拓扑:以BSM和FF开头。贵州M超高速IGBT模块品质优异

对等效MOSFET的控制能力降低，通常还会引起器件击穿问题。晶闸管导通现象被称为IGBT闩锁，具体地说，这种缺陷的原因互不相同，与器件的状态有密切关系。通常情况下，静态和动态闩锁有如下主要区别：当晶闸管全部导通时，静态闩锁出现，只在关断时才会出现动态闩锁。这一特殊现象严重地限制了安全操作区。为防止寄生NPN和PNP晶体管的有害现象，有必要采取以下措施：防止NPN部分接通，分别改变布局和掺杂级别，降低NPN和PNP晶体管的总电流增益。此外，闩锁电流对PNP和NPN器件的电流增益有一定的影响，因此，它与结温的关系也非常密切；在结温和增益提高的情况下，P基区的电阻率会升高，破坏了整体特性。因此，器件制造商必须注意将集电极比较大电流值与闩锁电流之间保持一定的比例，通常比例为1：5。IGBT模块五种不同的内部结构和电路图1.单管模块，1in1模块单管模块的内部由若干个IGBT并联，以达到所需要的电流规格，可以视为大电流规格的IGBT单管。受机械强度和热阻的限制，IGBT的管芯面积不能做得太电流规格的IGBT需要将多个管芯装配到一块金属基板上。单管模块外部标签上的等效电路如图1所示，副发射极（第二发射极）连接到栅极驱动电路，主发射极连接到主电路中。贵州M超高速IGBT模块品质优异