所有人都知道IGBT的標(biāo)準(zhǔn)定義，但是很少有人詳細(xì)地、系統(tǒng)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(qū)別和聯(lián)系，在應(yīng)用的時(shí)候，什么時(shí)候能選擇IGBT、什么時(shí)候選擇BJT、什么時(shí)候又選擇MOSFET管。這些問題其實(shí)并非很難，你跟著我看下去，就能窺見其區(qū)別及聯(lián)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(guān)系，就必須對這三者的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理有大致的了解。BJT：雙極性晶體管，俗稱三極管。內(nèi)部結(jié)構(gòu)（以PNP型BJT為例）如下圖所示。BJT內(nèi)部結(jié)構(gòu)及符號(hào)如同我上篇文章（IGBT這玩意兒——從名稱入手）講的，雙極性即意味著器件內(nèi)部有空穴和電子兩種載流子參與導(dǎo)電，BJT既然叫雙極性晶體管，那其內(nèi)部也必然有空穴和載流子，理解這兩種載流子的運(yùn)動(dòng)是理解BJT工作原理的關(guān)鍵。由于圖中e（發(fā)射極）的P區(qū)空穴濃度要大于b（基極）的N區(qū)空穴濃度，因此會(huì)發(fā)生空穴的擴(kuò)散，即空穴從P區(qū)擴(kuò)散至N區(qū)。同理，e（發(fā)射極）的P區(qū)電子濃度要小于b（基極）的N區(qū)電子濃度，所以電子也會(huì)發(fā)生從N區(qū)到P區(qū)的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。IGBT模塊具有節(jié)能、安裝維修方便、散熱穩(wěn)定等特點(diǎn)。吉林代理SEMIKRON西門康IGBT模塊廠家直銷
金屬封裝晶閘管又分為螺栓形、平板形、圓殼形等多種；塑封晶閘管又分為帶散熱片型和不帶散熱片型兩種。晶閘管按電流容量可分為大功率晶閘管、率晶閘管和小功率晶閘管三種。通常，大功率晶閘管多采用陶瓷封裝，而中、小功率晶閘管則多采用塑封或金屬封裝。晶閘管按其關(guān)斷速度可分為普通晶閘管和快速晶閘管，快速晶閘管包括所有專為快速應(yīng)用而設(shè)計(jì)的晶閘管，有常規(guī)的快速晶閘管和工作在更高頻率的高頻晶閘管，可分別應(yīng)用于400HZ和10KHZ以上的斬波或逆變電路中。（備注：高頻不能等同于快速晶閘管）晶閘管的作用與工作原理：我們分析晶閘管的作用與原理的時(shí)候可以把它看作由一個(gè)PNP管和一個(gè)NPN管所組成，其等效圖解如上圖所當(dāng)陽極A加上正向電壓時(shí)，BG1和BG2管均處于放大狀態(tài)。此時(shí)，如果從控制極G輸入一個(gè)正向觸發(fā)信號(hào)，BG2便有基流ib2流過，經(jīng)BG2放大，其集電極電流ic2=β2ib2。因?yàn)锽G2的集電極直接與BG1的基極相連，所以ib1=ic2。此時(shí)，電流ic2再經(jīng)BG1放大，于是BG1的集電極電流ic1=β1ib1=β1β2ib2。這個(gè)電流又流回到BG2的基極，表成正反饋，使ib2不斷增大，如此正向饋循環(huán)的結(jié)果，兩個(gè)管子的電流劇增，可控硅使飽和導(dǎo)通。由于BG1和BG2所構(gòu)成的正反饋?zhàn)饔谩?a href="http://xgr585.cn/zdcbsx/28ehrvm8ar/23505980.html" target="_blank">湖南SEMIKRON西門康IGBT模塊代理商在IGBT導(dǎo)通后的大部分漏極電流范圍內(nèi)，Id與Ugs呈線性關(guān)系。
采用電子線路進(jìn)行保護(hù)等。目前常用的是在回路中接入吸收能量的元件，使能量得以消散，常稱之為吸收回路或緩沖電路。（4）阻容吸收回路通常過電壓均具有相對較高的頻率，因此我們常用電容可以作為企業(yè)吸收作用元件，為防止出現(xiàn)振蕩，常加阻尼電阻，構(gòu)成阻容吸收回路。阻容吸收回路可接在控制電路的交流側(cè)、直流側(cè)，或并接在晶閘管的陽極與陰極保護(hù)之間。吸收進(jìn)行電路設(shè)計(jì)好方法選用無感電容，接線應(yīng)盡量短。（5）吸收電路由硒堆和變?nèi)萜鞯确蔷€性元件組成上述阻容吸收回路的時(shí)間常數(shù)RC是固定的，有時(shí)對時(shí)間短、峰值高、能量大的過電壓來不及放電，抑制過電壓的效果較差。因此，一般在變流裝置的進(jìn)出線端還并有硒堆或壓敏電阻等非線性元件。硒堆的特點(diǎn)是其動(dòng)作電壓與溫度有關(guān)，溫度越低耐壓越高；另外是硒堆具有自恢復(fù)特性，能多次使用，當(dāng)過電壓動(dòng)作后硒基片上的灼傷孔被溶化的硒重新覆蓋，又重新恢復(fù)其工作特性。壓敏電阻是以氧化鋅為基體的金屬氧化物非線性電阻，其結(jié)構(gòu)為兩個(gè)電極，電極之間填充的粒徑為10~50μm的不規(guī)則的ZNO微結(jié)晶，結(jié)晶粒間是厚約1μm的氧化鉍粒界層。這個(gè)粒界層在正常電壓下呈高阻狀態(tài)，只有很小的漏電流，其值小于100μA。當(dāng)加上電壓時(shí)。
下面分別介紹利用萬用表判定GTO電極、檢查GTO的觸發(fā)能力和關(guān)斷能力、估測關(guān)斷增益βoff的方法。判定GTO的電極將萬用表撥至R×1檔，測量任意兩腳間的電阻，*當(dāng)黑表筆接G極，紅表筆接K極時(shí)，電阻呈低阻值，對其它情況電阻值均為無窮大。由此可迅速判定G、K極，剩下的就是A極。（此處指的模擬表，電子式萬用表紅表筆與電池正極相連，模擬表紅表筆與電池負(fù)極相連）光控晶閘管晶閘管光控晶閘管（LightTriggeredThyristor——LTT），又稱光觸發(fā)晶閘管。國內(nèi)也稱GK型光開關(guān)管，是一種光敏器件。1．光控晶閘管的結(jié)構(gòu)通常晶閘管有三個(gè)電極：控制極G、陽極A和陰極K。而光控晶閘管由于其控制信號(hào)來自光的照射，沒有必要再引出控制極，所以只有兩個(gè)電極（陽極A和陰極K）。但它的結(jié)構(gòu)與普通可控硅一樣，是由四層PNPN器件構(gòu)成。從外形上看，光控晶閘管亦有受光窗口，還有兩條管腳和殼體，酷似光電二極管。2．光控晶閘管的工作原理當(dāng)在光控晶閘管的陽極加上正向電壓，陰極加上負(fù)向電壓時(shí)，控晶閘管可以等效成的電路?？赏扑愠鱿率剑篒a=Il/[1-（a1+a2）]式中，Il為光電二極管的光電流；Ia為光控晶閘管陽極電流，即光控晶閘管的輸出電流；a1、a2分別為BGl、BG2的電流放大系數(shù)。由上式可知。普通的交流220V供電，使用600V的IGBT。
在現(xiàn)代電力電子技術(shù)中得到了越來越的應(yīng)用，在較高頻率的大、率應(yīng)用中占據(jù)了主導(dǎo)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(fā)射極之間加上驅(qū)動(dòng)正電壓，則MOSFET導(dǎo)通，這樣PNP晶體管的集電極與基極之間成低阻狀態(tài)而使得晶體管導(dǎo)通；若IGBT的柵極和發(fā)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(fā)射極間施加十幾V的直流電壓，只有在uA級(jí)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(guī)格與所使用裝置的輸入電源即試電電源電壓緊密相關(guān)。其相互關(guān)系見下表。使用中當(dāng)IGBT模塊集電極電流增大時(shí)，所產(chǎn)生的額定損耗亦變大。同時(shí)，開關(guān)損耗增大，使原件發(fā)熱加劇，因此，選用IGBT模塊時(shí)額定電流應(yīng)大于負(fù)載電流。特別是用作高頻開關(guān)時(shí)，由于開關(guān)損耗增大，發(fā)熱加劇，選用時(shí)應(yīng)該降等使用。2、使用中的注意事項(xiàng)由于IGBT模塊為MOSFET結(jié)構(gòu)，IGBT的柵極通過一層氧化膜與發(fā)射極實(shí)現(xiàn)電隔離。由于此氧化膜很薄，其擊穿電壓一般達(dá)到20～30V。因此因靜電而導(dǎo)致柵極擊穿是IGBT失效的常見原因之一。因此使用中要注意以下幾點(diǎn)：在使用模塊時(shí)。 高壓領(lǐng)域的許多應(yīng)用中，要求器件的電壓等級(jí)達(dá)到10KV以上，目前只能通過IGBT高壓串聯(lián)等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)高壓應(yīng)用。遼寧進(jìn)口SEMIKRON西門康IGBT模塊廠家直銷
IGBT模塊的電壓規(guī)格與所使用裝置的輸入電源即試電電源電壓緊密相關(guān)。吉林代理SEMIKRON西門康IGBT模塊廠家直銷
5、其它要求（1）當(dāng)模塊控制變壓器負(fù)載時(shí)，如果變壓器空載，輸出電流可能會(huì)小于晶閘管芯片的擎住電流，導(dǎo)致回路中產(chǎn)生較大直流分量，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒掉保險(xiǎn)絲。為了避免出現(xiàn)上述情況，可在模塊輸出端接一固定電阻，一般每相輸出電流不小于500mA（具體數(shù)據(jù)可根據(jù)試驗(yàn)情況確定）。（2）小規(guī)格模塊主電極無螺釘緊固，極易掀起折斷，接線時(shí)應(yīng)注意避免外力或電纜重力將電極拉起折斷。（3）嚴(yán)禁將電纜銅線直接壓接在模塊電極上，以防止接觸不良產(chǎn)生附加發(fā)熱。（4）模塊不能當(dāng)作隔離開關(guān)使用。為保證安全，模塊輸入端前面需加空氣開關(guān)。（5）測量模塊工作殼溫時(shí)，測試點(diǎn)選擇靠近模塊底板中心的散熱器表面?？蓪⑸崞鞅砻嬉韵聶M向打一深孔至散熱器中心，把熱電偶探頭插到孔底。要求該測試點(diǎn)的溫度應(yīng)≤80℃。晶閘管智能模塊晶閘管智能模塊模塊參數(shù)編輯a）工作頻率f為50Hz；b）模塊輸入交流電壓VIN（RMS）范圍：額定電壓為220VAC時(shí)為170～250VAC、額定電壓為380VAC時(shí)為300～450VAC（輸入電壓低于或高于上述各規(guī)定值時(shí)，應(yīng)專門定做）；c）三相交流輸出電壓不對稱度<6%；d）控制電源電壓12VDC；e）控制信號(hào)：VCON為0～10VDC；f）控制信號(hào)電流ICON≤1mA；g）輸出電壓溫度系數(shù)<。吉林代理SEMIKRON西門康IGBT模塊廠家直銷