上）特斯拉IGBT市場商機(jī)三大廠商旗艦產(chǎn)品逐個看深圳比亞迪微電子近期更名并設(shè)立新公司，要發(fā)威了？簡介特性應(yīng)用相關(guān)內(nèi)容igbt簡介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(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件,兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動電流較大；MOSFET驅(qū)動功率很小，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動功率小而飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動等領(lǐng)域。查看詳情igbt特性靜態(tài)特性三菱制大功率IGBT模塊IGBT的靜態(tài)特性主要有伏安特性、轉(zhuǎn)移特性。IGBT的伏安特性是指以柵源電壓Ugs為參變量時(shí)，漏極電流與柵極電壓之間的關(guān)系曲線。輸出漏極電流比受柵源電壓Ugs的控制，Ugs越高，Id越大。它與GTR的輸出特性相似．也可分為飽和區(qū)1、放大區(qū)2和擊穿特性3部分。在截止?fàn)顟B(tài)下的IGBT，正向電壓由J2結(jié)承擔(dān)，反向電壓由J1結(jié)承擔(dān)。如果無N+緩沖區(qū)，則正反向阻斷電壓可以做到同樣水平，加入N+緩沖區(qū)后。寅涵供應(yīng)原裝igbt芯片可控硅驅(qū)動模塊。河南Semikron西門康SKM100GB12T4IGBT模塊國內(nèi)經(jīng)銷
大部分時(shí)間是作為MOSFET來運(yùn)行的，只是在漏源電壓Uds下降過程后期，PNP晶體管由放大區(qū)至飽和，又增加了一段延遲時(shí)間。td(on)為開通延遲時(shí)間，tri為電流上升時(shí)間。實(shí)際應(yīng)用中常給出的漏極電流開通時(shí)間ton即為td(on)tri之和，漏源電壓的下降時(shí)間由tfe1和tfe2組成。IGBT的觸發(fā)和關(guān)斷要求給其柵極和基極之間加上正向電壓和負(fù)向電壓，柵極電壓可由不同的驅(qū)動電路產(chǎn)生。當(dāng)選擇這些驅(qū)動電路時(shí)，必須基于以下的參數(shù)來進(jìn)行：器件關(guān)斷偏置的要求、柵極電荷的要求、耐固性要求和電源的情況。因?yàn)镮GBT柵極-發(fā)射極阻抗大，故可使用MOSFET驅(qū)動技術(shù)進(jìn)行觸發(fā)，不過由于IGBT的輸入電容較MOSFET為大，故IGBT的關(guān)斷偏壓應(yīng)該比許多MOSFET驅(qū)動電路提供的偏壓更高。IGBT在關(guān)斷過程中，漏極電流的波形變?yōu)閮啥?。因?yàn)镸OSFET關(guān)斷后，PNP晶體管的存儲電荷難以迅速消除，造成漏極電流較長的尾部時(shí)間，td(off)為關(guān)斷延遲時(shí)間，trv為電壓Uds(f)的上升時(shí)間。實(shí)際應(yīng)用中常常給出的漏極電流的下降時(shí)間Tf由圖中的t(f1)和t(f2)兩段組成，而漏極電流的關(guān)斷時(shí)間t(off)=td(off)+trv十t(f)式中：td(off)與trv之和又稱為存儲時(shí)間。IGBT的開關(guān)速度低于MOSFET，但明顯高于GTR。吉林Mitsubishi 三菱IGBT模塊國內(nèi)經(jīng)銷因?yàn)榇蠖鄶?shù)IGBT模塊工作在交流電網(wǎng)通過單相或三相整流后的直流母線電壓下。
對等效MOSFET的控制能力降低，通常還會引起器件擊穿問題。晶閘管導(dǎo)通現(xiàn)象被稱為IGBT閂鎖，具體地說，這種缺陷的原因互不相同，與器件的狀態(tài)有密切關(guān)系。通常情況下，靜態(tài)和動態(tài)閂鎖有如下主要區(qū)別：當(dāng)晶閘管全部導(dǎo)通時(shí)，靜態(tài)閂鎖出現(xiàn)，只在關(guān)斷時(shí)才會出現(xiàn)動態(tài)閂鎖。這一特殊現(xiàn)象嚴(yán)重地限制了安全操作區(qū)。為防止寄生NPN和PNP晶體管的有害現(xiàn)象，有必要采取以下措施：防止NPN部分接通，分別改變布局和摻雜級別，降低NPN和PNP晶體管的總電流增益。此外，閂鎖電流對PNP和NPN器件的電流增益有一定的影響，因此，它與結(jié)溫的關(guān)系也非常密切；在結(jié)溫和增益提高的情況下，P基區(qū)的電阻率會升高，破壞了整體特性。因此，器件制造商必須注意將集電極比較大電流值與閂鎖電流之間保持一定的比例，通常比例為1：5。IGBT模塊五種不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電路圖1.單管模塊，1in1模塊單管模塊的內(nèi)部由若干個IGBT并聯(lián)，以達(dá)到所需要的電流規(guī)格，可以視為大電流規(guī)格的IGBT單管。受機(jī)械強(qiáng)度和熱阻的限制，IGBT的管芯面積不能做得太電流規(guī)格的IGBT需要將多個管芯裝配到一塊金屬基板上。單管模塊外部標(biāo)簽上的等效電路如圖1所示，副發(fā)射極（第二發(fā)射極）連接到柵極驅(qū)動電路，主發(fā)射極連接到主電路中。
措施：在三相變壓器次級星形中點(diǎn)與地之間并聯(lián)適當(dāng)電容，就可以減小這種過電壓。與整流器并聯(lián)的其它負(fù)載切斷時(shí)，因電源回路電感產(chǎn)生感應(yīng)電勢的過電壓。變壓器空載且電源電壓過零時(shí)，初級拉閘，因變壓器激磁電流的突變，在次級感生出很高的瞬時(shí)電壓，這種電壓尖峰值可達(dá)工作電壓的6倍以上。交流電網(wǎng)遭雷擊或電網(wǎng)侵入干擾過電壓，即偶發(fā)性浪涌電壓，都必須加阻容吸收路進(jìn)行保護(hù)。3．直流側(cè)過電壓及保護(hù)當(dāng)負(fù)載斷開時(shí)或快熔斷時(shí)，儲存在變壓器中的磁場能量會產(chǎn)生過電壓，顯然在交流側(cè)阻容吸收保護(hù)電路可以抑制這種過電壓，但由于變壓器過載時(shí)儲存的能量比空載時(shí)要大，還不能完全消除。措施：能常采用壓敏吸收進(jìn)行保護(hù)。4．過電流保護(hù)一般加快速熔斷器進(jìn)行保護(hù)，實(shí)際上它不能保護(hù)可控硅，而是保護(hù)變壓器線圈。5．電壓、電流上升率的限制4.均流與晶閘管選擇均流不好，很容易燒壞元件。為了解決均流問題，過去加均流電抗器，噪聲很大，效果也不好，一只一只進(jìn)行對比，擰螺絲松緊，很盲目，效果差，噪音大，耗能。我們采用的辦法是：用計(jì)算機(jī)程序軟件進(jìn)行動態(tài)參數(shù)篩選匹配、編號，裝配時(shí)按其號碼順序裝配，很間單。每一只元件上都刻有字，以便下更換時(shí)參考。這樣能使均流系數(shù)可達(dá)到。交流380V供電，使用1200V的IGBT。
這個反電動勢可以對電容進(jìn)行充電。這樣，正極的電壓也不會上升。如下圖：坦白說，上面的這個解釋節(jié)我寫得不是很有信心，我希望有高人出來指點(diǎn)一下。歡迎朋友在評論中留言。我會在后面寫《變頻器的輸出電流》一節(jié)中，通過實(shí)際的電流照片，驗(yàn)證這個二極管的作用?，F(xiàn)在來解釋在《變頻器整流部分元件》中說，在《電流整流的方式分類》中講的“也可以用IGBT進(jìn)行整流”有問題的。IGBT,通常就是一個元件，它不帶續(xù)流二極管。即是這個符號：商用IGBT模塊，都是將“IGBT+續(xù)流二極管”集成在一個整體部件中，即下面的這個符號。在工廠中，我們稱這個整體部件叫IGBT，不會說“IGBT模塊”。我們可以用“IGBT模塊”搭接一個橋式整流電路，利用它的續(xù)流二極管實(shí)現(xiàn)整流。這樣，我們說：IGBT也可以進(jìn)行整流，也沒有錯。但它的實(shí)質(zhì)，還是用的二極管實(shí)現(xiàn)了整流。既然是用了“IGBT模塊”上的“續(xù)流二極管”整流，為什么不直接用“二極管”呢？答案是：這一種設(shè)計(jì)是利用“IGBT”的通斷來治理變頻器工作時(shí)產(chǎn)生的“諧波”，這個原理以后寫文再講。62mm封裝(俗稱“寬條”):IGBT底板的銅極板增加到62mm寬度。河南Semikron西門康SKM100GB12T4IGBT模塊國內(nèi)經(jīng)銷
Easy封裝(俗稱“方盒子”):這類封裝是低成本小功率的封裝形式:工作電流從10A~35A。河南Semikron西門康SKM100GB12T4IGBT模塊國內(nèi)經(jīng)銷
溝道在緊靠柵區(qū)邊界形成。在C、E兩極之間的P型區(qū)（包括P+和P-區(qū)）（溝道在該區(qū)域形成），稱為亞溝道區(qū)（Subchannelregion）。而在漏區(qū)另一側(cè)的P+區(qū)稱為漏注入?yún)^(qū)（Draininjector），它是IGBT特有的功能區(qū)，與漏區(qū)和亞溝道區(qū)一起形成PNP雙極晶體管，起發(fā)射極的作用，向漏極注入空穴，進(jìn)行導(dǎo)電調(diào)制，以降低器件的通態(tài)電壓。附于漏注入?yún)^(qū)上的電極稱為漏極（即集電極C）。IGBT的開關(guān)作用是通過加正向柵極電壓形成溝道，給PNP（原來為NPN）晶體管提供基極電流，使IGBT導(dǎo)通。反之，加反向門極電壓消除溝道，切斷基極電流，使IGBT關(guān)斷。IGBT的驅(qū)動方法和MOSFET基本相同，只需控制輸入極N-溝道MOSFET，所以具有高輸入阻抗特性。當(dāng)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(jìn)行電導(dǎo)調(diào)制，減小N-層的電阻，使IGBT在高電壓時(shí)，也具有低的通態(tài)電壓。IGBT原理方法IGBT是將強(qiáng)電流、高壓應(yīng)用和快速終端設(shè)備用垂直功率MOSFET的自然進(jìn)化。由于實(shí)現(xiàn)一個較高的擊穿電壓BVDSS需要一個源漏通道，而這個通道卻具有很高的電阻率，因而造成功率MOSFET具有RDS（on）數(shù)值高的特征，IGBT消除了現(xiàn)有功率MOSFET的這些主要缺點(diǎn)。雖然一代功率MOSFET器件大幅度改進(jìn)了RDS（on）特性。河南Semikron西門康SKM100GB12T4IGBT模塊國內(nèi)經(jīng)銷