沟道在紧靠栅区边界形成。在C、E两极之间的P型区(包括P+和P-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(即集电极C)。IGBT的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道,给PNP(原来为NPN)晶体管提供基极电流,使IGBT导通。反之,加反向门极电压消除沟道,切断基极电流,使IGBT关断。IGBT的驱动方法和MOSFET基本相同,只需控制输入极N-沟道MOSFET,所以具有高输入阻抗特性。当MOSFET的沟道形成后,从P+基极注入到N-层的空穴(少子),对N-层进行电导调制,减小N-层的电阻,使IGBT在高电压时,也具有低的通态电压。IGBT原理方法IGBT是将强电流、高压应用和快速终端设备用垂直功率MOSFET的自然进化。由于实现一个较高的击穿电压BVDSS需要一个源漏通道,而这个通道却具有很高的电阻率,因而造成功率MOSFET具有RDS(on)数值高的特征,IGBT消除了现有功率MOSFET的这些主要缺点。虽然一代功率MOSFET器件大幅度改进了RDS(on)特性。Infineon也有大功率的3300V,4500V,6500V的IGBT可供选择,一般用于机车牵引和电力系统中。新疆功率半导体IGBT模块型号齐全
少数载流子)对N-区进行电导调制,减小N-区的电阻RN,使高耐压的IGBT也具有很小的通态压降。当栅射极间不加信号或加反向电压时,MOSFET内的沟道消失,PNP型晶体管的基极电流被切断,IGBT即关断。由此可知,IGBT的驱动原理与MOSFET基本相同。①当UCE为负时:J3结处于反偏状态,器件呈反向阻断状态。②当uCE为正时:UC
而用户的驱动电压有时也并非这个电压数值。数据手册通常会在较小的母排杂散电感下进行开关损耗测试,而实际系统的母排或者PCB的布局常常会存在比较大的杂散电感。正因为实际系统的母排、驱动与数据手册的标准测试平台的母排、驱动存在着差异,才导致了直接采用数据手册的开关损耗进行实际系统的损耗评估存在着一定的误差。一种改善的方式是直接采用实际系统的母排和驱动来进行双脉冲测试,IGBT模块可以固定在一个加热平台上,而加热平台能够调节到150℃并保持恒温。图1给出了双脉冲的测试原理图,图2给出了双脉冲测试时的波形图,典型的双脉冲测试可以按照图1和图2进行,同时需要注意将加热平台调整到一定的温度,并等待一定时间,确保IGBT的结温也到达设定温度。图1-1:IGBT的双脉冲测试原理图图1-2:Diode的双脉冲测试原理图图2-1:IGBT的双脉冲测试波形图图2-2:Diode的双脉冲测试波形图图3给出了双脉冲测试过程中,IGBT的开通过程和关断过程的波形。损耗可以通过CE电压和导通电流的乘积后的积分来获得。需要注意的是电压探头和电流探头需要匹配延时,否则会引起比较大的测试误差。在用于数据手册的测试平台中,常见的电流探头是PEARSON探头,而实际系统的母排中。
igbt简介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。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。IGBT模块IGBT模块是由IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与FWD(续流二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品;封装后的IGBT模块直接应用于变频器、UPS不间断电源等设备上。IGBT模块特点IGBT模块具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点;当前市场上销售的多为此类模块化产品,一般所说的IGBT也指IGBT模块;随着节能环保等理念的推进,此类产品在市场上将越来越多见。IGBT结构上图所示为一个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(即发射极E)。N基极称为漏区。器件的控制区为栅区,附于其上的电极称为栅极(即门极G)。,不同封装形式的IGBT,其实主要就是为了照顾IGBT的散热。
进行逆变器设计时,IGBT模块的开关损耗评估是很重要的一个环节。而常见的损耗评估方法都是采用数据手册中IGBT或者Diode的开关损耗的典型值,这种方法缺乏一定的准确性。本文介绍了一种采用逆变器系统的驱动板和母排对IGBT模块进行损耗测试和评估的方法,通过简单的操作即可得到更精确的损耗评估。一般数据手册中,都会给出特定条件下,IGBT及Diode开关损耗的典型值。一般来讲这个值在实际设计中并不能直接拿来用。在英飞凌模块数据手册中,我们可以看到,开关损耗典型值前面,有相当多的限制条件,这些条件描述了典型值测试平台。而实际设计的系统是不可能和规格书测试平台一模一样的。两者之间的差异,主要体现在如下几个方面:IGBT的开关损耗不依赖于驱动电阻,也依赖于驱动环路的电感,而实际用户系统的驱动环路电感常常不同于数据手册的测试平台的驱动环路电感。驱动中加入栅极和发射极电容是很常见的改善EMC特性的设计方法,而使用该栅极电容会影响IGBT的开关过程中电流变化率dIc/dt和电压变化率dVce/dt,从而影响IGBT的开关损耗实际系统的驱动电压也常常不同于数据手册中的测试驱动电压,在IGBT模块的数据手册中,开关损耗通常在±15V的栅极电压下测量。交流380V供电,使用1200V的IGBT。新疆功率半导体IGBT模块型号齐全
Easy封装(俗称“方盒子”):这类封装是低成本小功率的封装形式:工作电流从10A~35A。新疆功率半导体IGBT模块型号齐全
IGBT与MOSFET的开关速度比较因功率MOSFET具有开关速度快,峰值电流大,容易驱动,安全工作区宽,dV/dt耐量高等优点,在小功率电子设备中得到了广泛应用。但是由于导通特性受和额定电压的影响很大,而且工作电压较高时,MOSFET固有的反向二极管导致通态电阻增加,因此在大功率电子设备中的应用受至限制。IGBT是少子器件,它不但具有非常好的导通特性,而且也具有功率MOSFET的许多特性,如容易驱动,安全工作区宽,峰值电流大,坚固耐用等,一般来讲,IGBT的开关速度低于功率MOSET,但是IR公司新系列IGBT的开关特性非常接近功率MOSFET,而且导通特性也不受工作电压的影响。由于IGBT内部不存在反向二极管,用户可以灵活选用外接恢复二极管,这个特性是优点还是缺点,应根据工作频率,二极管的价格和电流容量等参数来衡量。IGBT的内部结构,电路符号及等效电路如图1所示。可以看出,2020-03-30开关电源设计:何时选择BJT优于MOSFET开关电源电气可靠性设计1供电方式的选择集中式供电系统各输出之间的偏差以及由于传输距离的不同而造成的压差降低了供电质量,而且应用单台电源供电,当电源发生故障时可能导致系统瘫痪。分布式供电系统因供电单元靠近负载,改善了动态响应特性。新疆功率半导体IGBT模块型号齐全
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