進(jìn)行逆變器設(shè)計(jì)時(shí)，IGBT模塊的開關(guān)損耗評(píng)估是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。而常見的損耗評(píng)估方法都是采用數(shù)據(jù)手冊(cè)中IGBT或者Diode的開關(guān)損耗的典型值，這種方法缺乏一定的準(zhǔn)確性。本文介紹了一種采用逆變器系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)板和母排對(duì)IGBT模塊進(jìn)行損耗測(cè)試和評(píng)估的方法，通過簡單的操作即可得到更精確的損耗評(píng)估。一般數(shù)據(jù)手冊(cè)中，都會(huì)給出特定條件下，IGBT及Diode開關(guān)損耗的典型值。一般來講這個(gè)值在實(shí)際設(shè)計(jì)中并不能直接拿來用。在英飛凌模塊數(shù)據(jù)手冊(cè)中，我們可以看到，開關(guān)損耗典型值前面，有相當(dāng)多的限制條件，這些條件描述了典型值測(cè)試平臺(tái)。而實(shí)際設(shè)計(jì)的系統(tǒng)是不可能和規(guī)格書測(cè)試平臺(tái)一模一樣的。兩者之間的差異，主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：IGBT的開關(guān)損耗不依賴于驅(qū)動(dòng)電阻，也依賴于驅(qū)動(dòng)環(huán)路的電感，而實(shí)際用戶系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)環(huán)路電感常常不同于數(shù)據(jù)手冊(cè)的測(cè)試平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)環(huán)路電感。驅(qū)動(dòng)中加入柵極和發(fā)射極電容是很常見的改善EMC特性的設(shè)計(jì)方法，而使用該柵極電容會(huì)影響IGBT的開關(guān)過程中電流變化率dIc/dt和電壓變化率dVce/dt，從而影響IGBT的開關(guān)損耗實(shí)際系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電壓也常常不同于數(shù)據(jù)手冊(cè)中的測(cè)試驅(qū)動(dòng)電壓，在IGBT模塊的數(shù)據(jù)手冊(cè)中，開關(guān)損耗通常在±15V的柵極電壓下測(cè)量。Infineon那邊給出的解釋為:IGBT的“損耗”包括“導(dǎo)通損耗”和“開關(guān)損耗”。北京富士功率模塊IGBT模塊型號(hào)齊全
上）特斯拉IGBT市場(chǎng)商機(jī)三大廠商旗艦產(chǎn)品逐個(gè)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(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)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(dòng)電流較大；MOSFET驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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。寧夏MACMIC宏微IGBT模塊國內(nèi)經(jīng)銷各代的IGBT芯片都有自己適合工作的開關(guān)頻率，不能亂選型，IGBT頻率與型號(hào)的后綴相關(guān)。
反向關(guān)斷電壓只能達(dá)到幾十伏水平，因此限制了IGBT的某些應(yīng)用范圍。IGBT的轉(zhuǎn)移特性是指輸出漏極電流Id與柵源電壓Ugs之間的關(guān)系曲線。它與MOSFET的轉(zhuǎn)移特性相同，當(dāng)柵源電壓小于開啟電壓Ugs(th)時(shí)，IGBT處于關(guān)斷狀態(tài)。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。高柵源電壓受大漏極電流限制，其佳值一般取為15V左右。動(dòng)態(tài)特性動(dòng)態(tài)特性又稱開關(guān)特性，IGBT的開關(guān)特性分為兩大部分：一是開關(guān)速度，主要指標(biāo)是開關(guān)過程中各部分時(shí)間；另一個(gè)是開關(guān)過程中的損耗。IGBT的開關(guān)特性是指漏極電流與漏源電壓之間的關(guān)系。IGBT處于導(dǎo)通態(tài)時(shí)，由于它的PNP晶體管為寬基區(qū)晶體管，所以其B值極低。盡管等效電路為達(dá)林頓結(jié)構(gòu)，但流過MOSFET的電流成為IGBT總電流的主要部分。此時(shí)，通態(tài)電壓Uds(on)可用下式表示：：Uds(on)=Uj1+Udr+IdRoh式中Uj1——JI結(jié)的正向電壓，其值為～1V；Udr——擴(kuò)展電阻Rdr上的壓降；Roh——溝道電阻。通態(tài)電流Ids可用下式表示：Ids=(1+Bpnp)Imos式中Imos——流過MOSFET的電流。由于N+區(qū)存在電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，所以IGBT的通態(tài)壓降小，耐壓1000V的IGBT通態(tài)壓降為2～3V。IGBT處于斷態(tài)時(shí)，只有很小的泄漏電流存在。IGBT在開通過程中。
這個(gè)反電動(dòng)勢(shì)可以對(duì)電容進(jìn)行充電。這樣，正極的電壓也不會(huì)上升。如下圖：坦白說，上面的這個(gè)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(píng)論中留言。我會(huì)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(gè)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(gè)元件，它不帶續(xù)流二極管。即是這個(gè)符號(hào)：商用IGBT模塊，都是將“IGBT+續(xù)流二極管”集成在一個(gè)整體部件中，即下面的這個(gè)符號(hào)。在工廠中，我們稱這個(gè)整體部件叫IGBT，不會(huì)說“IGBT模塊”。我們可以用“IGBT模塊”搭接一個(gè)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(cuò)。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(gè)原理以后寫文再講。Econo封裝(俗稱“平板型”):分為EconoDUAL，EconoPIM，EconoPACK之類的。
IGBT模塊上有一個(gè)“續(xù)流二極管”。它有什么作用呢？答：當(dāng)PWM波輸出的時(shí)候，它是維持電機(jī)內(nèi)的電流不斷用的。我在說明變頻器逆變?cè)淼臅r(shí)候，用的一個(gè)電阻做負(fù)載。電阻做負(fù)載，它上面的電流隨著電壓有通斷而通斷，上圖所示的原理沒有問題。但變頻器實(shí)際是要驅(qū)動(dòng)電機(jī)的，接在電機(jī)的定子上面，定子是一組線圈繞成的，就是“電感”。電感有一個(gè)特點(diǎn)：它的內(nèi)部的電流不能進(jìn)行突變。所以當(dāng)采用PWM波輸出電壓波形時(shí)，加在電機(jī)上的電壓就是“斷斷續(xù)續(xù)”的，這樣電機(jī)內(nèi)的電流就會(huì)“斷斷續(xù)續(xù)”的，這就給電機(jī)帶來嚴(yán)重的后果：由于電感斷流時(shí)，會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)加在IGBT上面，對(duì)IGBT會(huì)有損害。解決的辦法：在IGBT的CE極上并聯(lián)“續(xù)流二極管”。有了這個(gè)續(xù)流二極管，電機(jī)的電流就是連續(xù)的。具體怎么工作的呢？如下圖，負(fù)載上換成了一個(gè)電感L。當(dāng)1/4開通時(shí)，電感上會(huì)有電流流過。然后PWM波控制1/4關(guān)斷，這樣上圖中標(biāo)箭頭的這個(gè)電路中就沒有電流流過。由于電感L接在電路中，電感的特性，電流不能突然中斷，所以電感中此時(shí)還有電流流過，同時(shí)因?yàn)殡娐飞想娏髦袛嗔耍瑢?dǎo)致它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)反電動(dòng)勢(shì)將通過3的續(xù)流二極管加到正極上，由于正極前面有濾波電容。IGBT模塊采用預(yù)涂熱界面材料（TIM），能讓電力電子應(yīng)用實(shí)現(xiàn)一致性的散熱性能。重慶MACMIC宏微IGBT模塊優(yōu)勢(shì)現(xiàn)貨庫存
交流380V供電，使用1200V的IGBT。北京富士功率模塊IGBT模塊型號(hào)齊全
圖1單管，模塊的內(nèi)部等效電路多個(gè)管芯并聯(lián)時(shí)，柵極已經(jīng)加入柵極電阻，實(shí)際的等效電路如圖2所示。不同制造商的模塊，柵極電阻的阻值也不相同；不過，同一個(gè)模塊內(nèi)部的柵極電阻，其阻值是相同的。圖2單管模塊內(nèi)部的實(shí)際等效電路圖IGBT單管模塊通常稱為1in1模塊，前面的“1”表示內(nèi)部包含一個(gè)IGBT管芯，后面的“1”表示同一個(gè)模塊塑殼之中。2.半橋模塊，2in1模塊半橋（Halfbridge）模塊也稱為2in1模塊，可直接構(gòu)成半橋電路，也可以用2個(gè)半橋模塊構(gòu)成全橋，3個(gè)半橋模塊也構(gòu)成三相橋。因此，半橋模塊有時(shí)候也稱為橋臂（Phase-Leg）模塊。圖3是半橋模塊的內(nèi)部等效。不同的制造商的接線端子名稱也有所不同，如C2E1可能會(huì)標(biāo)識(shí)為E1C2，有的模塊只在等效電路圖上標(biāo)識(shí)引腳編號(hào)等。圖3半橋模塊的內(nèi)部等效電路半橋模塊的電流/電壓規(guī)格指的均是其中的每一個(gè)模塊單元。如1200V/400A的半橋模塊，表示其中的2個(gè)IGBT管芯的電流/電壓規(guī)格都是1200V/400A，即C1和E2之間可以耐受比較高2400V的瞬間直流電壓。不僅半橋模塊，所有模塊均是如此標(biāo)注的。3.全橋模塊，4in1模塊全橋模塊的內(nèi)部等效電路如圖4所示。圖4全橋模塊內(nèi)部等效電路全橋（Fullbridge）模塊也稱為4in1模塊，用于直接構(gòu)成全橋電路。北京富士功率模塊IGBT模塊型號(hào)齊全