IGBT功率模塊如何選擇？在說(shuō)IGBT模塊該如何選擇之前，小編先帶著大家了解下什么是IGBT？IGBT全稱為絕緣柵雙極型晶體管(InsulatedGateBipolarTransistor)，所以它是一個(gè)有MOSGate的BJT晶體管，可以簡(jiǎn)單理解為IGBT是MOSFET和BJT的組合體。MOSFET主要是單一載流子(多子)導(dǎo)電，而B(niǎo)JT是兩種載流子導(dǎo)電，所以BJT的驅(qū)動(dòng)電流會(huì)比MOSFET大，但是MOSFET的控制級(jí)柵極是靠場(chǎng)效應(yīng)反型來(lái)控制的，沒(méi)有額外的控制端功率損耗。所以IGBT就是利用了MOSFET和BJT的優(yōu)點(diǎn)組合起來(lái)的，兼有MOSFET的柵極電壓控制晶體管(高輸入阻抗)，又利用了BJT的雙載流子達(dá)到大電流(低導(dǎo)通壓降)的目的(Voltage-ControlledBipolarDevice)。從而達(dá)到驅(qū)動(dòng)功率小、飽和壓降低的完美要求，廣泛應(yīng)用于600V以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開(kāi)關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。1.在選擇IGBT前需要確定主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這個(gè)和IGBT選型密切相關(guān)。2.選擇IGBT需要考慮的參數(shù)如下:額定工作電流、過(guò)載系數(shù)、散熱條件決定了IGBT模塊的額定電流參數(shù)，額定工作電壓、電壓波動(dòng)、最大工作電壓決定了IGBT模塊的額定電壓參數(shù)，引線方式、結(jié)構(gòu)也會(huì)給IGBT選型提出要求。，目前市面上的叫主流的IGBT產(chǎn)品都是進(jìn)口的。 因?yàn)榇蠖鄶?shù)IGBT模塊工作在交流電網(wǎng)通過(guò)單相或三相整流后的直流母線電壓下。湖南英飛凌infineonIGBT模塊聯(lián)系方式
因?yàn)楦咚匍_(kāi)斷和關(guān)斷會(huì)產(chǎn)生很高的尖峰電壓,及有可能造成IGBT自身或其他元件擊穿。(3)IGBT開(kāi)通后，驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)提供足夠的電壓、電流幅值，使IGBT在正常工作及過(guò)載情況下不致退出飽和而損壞。(4)IGBT驅(qū)動(dòng)電路中的電阻RG對(duì)工作性能有較大的影響，RG較大，有利于抑制IGBT的電流上升率及電壓上升率，但會(huì)增加IGBT的開(kāi)關(guān)時(shí)間和開(kāi)關(guān)損耗；RG較小，會(huì)引起電流上升率增大，使IGBT誤導(dǎo)通或損壞。RG的具體數(shù)據(jù)與驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)及IGBT的容量有關(guān),一般在幾歐～幾十歐,小容量的IGBT其RG值較大。(5)驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力及對(duì)IG2BT的保護(hù)功能。IGBT的控制、驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路等應(yīng)與其高速開(kāi)關(guān)特性相匹配,另外,在未采取適當(dāng)?shù)姆漓o電措施情況下,G—E斷不能開(kāi)路。四、IGBT的結(jié)構(gòu)IGBT是一個(gè)三端器件，它擁有柵極G、集電極c和發(fā)射極E。IGBT的結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)化等效電路和電氣圖形符號(hào)如圖所示。如圖所示為N溝道VDMOSFFT與GTR組合的N溝道IGBT(N-IGBT)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)斷面示意圖。IGBT比VDMOSFET多一層P+注入?yún)^(qū)，形成丁一個(gè)大面積的PN結(jié)J1。由于IGBT導(dǎo)通時(shí)由P+注入?yún)^(qū)向N基區(qū)發(fā)射少子，因而對(duì)漂移區(qū)電導(dǎo)率進(jìn)行調(diào)制，可仗IGBT具有很強(qiáng)的通流能力。介于P+注入?yún)^(qū)與N-漂移區(qū)之間的N+層稱為緩沖區(qū)。 內(nèi)蒙古哪里有英飛凌infineonIGBT模塊廠家電話34mm封裝(俗稱“窄條”):由于底板的銅極板只有34mm寬。
這部分在定義當(dāng)中沒(méi)有被提及的原因在于它實(shí)際上是個(gè)npnp的寄生晶閘管結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)對(duì)IGBT來(lái)說(shuō)是個(gè)不希望存在的結(jié)構(gòu)，因?yàn)榧纳чl管在一定的條件下會(huì)發(fā)生閂鎖，讓IGBT失去柵控能力，這樣IGBT將無(wú)法自行關(guān)斷，從而導(dǎo)致IGBT的損壞。具體原理在這里暫時(shí)不講，后續(xù)再為大家更新。2、IGBT和BJT、MOSFET之間的因果故事BJT出現(xiàn)在MOSFET之前，而MOSFET出現(xiàn)在IGBT之前，所以我們從中間者M(jìn)OSFET的出現(xiàn)來(lái)闡述三者的因果故事。MOSFET的出現(xiàn)可以追溯到20世紀(jì)30年代初。德國(guó)科學(xué)家Lilienfeld于1930年提出的場(chǎng)效應(yīng)晶體管概念吸引了許多該領(lǐng)域科學(xué)家的興趣，貝爾實(shí)驗(yàn)室的Bardeem和Brattain在1947年的一次場(chǎng)效應(yīng)管發(fā)明嘗試中，意外發(fā)明了電接觸雙極晶體管（BJT）。兩年后，同樣來(lái)自貝爾實(shí)驗(yàn)室的Shockley用少子注入理論闡明了BJT的工作原理，并提出了可實(shí)用化的結(jié)型晶體管概念。1960年，埃及科學(xué)家Attala及韓裔科學(xué)家Kahng在用二氧化硅改善BJT性能的過(guò)程中意外發(fā)明了MOSFET場(chǎng)效應(yīng)晶體管，此后MOSFET正式進(jìn)入功率半導(dǎo)體行業(yè)，并逐漸成為其中一大主力。發(fā)展到現(xiàn)在，MOSFET主要應(yīng)用于中小功率場(chǎng)合如電腦功率電源、家用電器等。
而是為了保護(hù)IGBT脆弱的反向耐壓而特別設(shè)置的，又稱為FWD（續(xù)流二極管）。二者內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同MOSFET的三個(gè)極分別是源極(S)、漏極(D)和柵極(G)。IGBT的三個(gè)極分別是集電極(C)、發(fā)射極(E)和柵極(G)。IGBT是通過(guò)在MOSFET的漏極上追加層而構(gòu)成的。它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖：二者的應(yīng)用領(lǐng)域不同MOSFET和IGBT內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，決定了其應(yīng)用領(lǐng)域的不同。由于MOSFET的結(jié)構(gòu)，通常它可以做到電流很大，可以到上KA，但是前提耐壓能力沒(méi)有IGBT強(qiáng)。其主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)橛陂_(kāi)關(guān)電源，鎮(zhèn)流器，高頻感應(yīng)加熱，高頻逆變焊機(jī)，通信電源等高頻電源領(lǐng)域。IGBT可以做很大功率，電流和電壓都可以，就是一點(diǎn)頻率不是太高，目前IGBT硬開(kāi)關(guān)速度可以到100KHZ，IGBT集中應(yīng)用于焊機(jī)，逆變器，變頻器，電鍍電解電源，超音頻感應(yīng)加熱等領(lǐng)域。MOSFET與IGBT的主要特點(diǎn)MOSFET具有輸入阻抗高、開(kāi)關(guān)速度快、熱穩(wěn)定性好、電壓控制電流等特性，在電路中，可以用作放大器、電子開(kāi)關(guān)等用途。IGBT作為新型電子半導(dǎo)體器件，具有輸入阻抗高，電壓控制功耗低，控制電路簡(jiǎn)單，耐高壓，承受電流大等特性，在各種電子電路中獲得極的應(yīng)用。IGBT的理想等效電路如下圖所示，IGBT實(shí)際就是MOSFET和晶體管三極管的組合。 第四代IGBT命名的后綴為:T4，S4，E4，P4。
晶閘管等元件通過(guò)整流來(lái)實(shí)現(xiàn)。除此之外整流器件還有很多，如：可關(guān)斷晶閘管GTO，逆導(dǎo)晶閘管，雙向晶閘管，整流模塊，功率模塊IGBT，SIT，MOSFET等等，這里只探討晶閘管。晶閘管又名可控硅，通常人們都叫可控硅。是一種功率半導(dǎo)體器件，由于它效率高，控制特性好，壽命長(zhǎng)，體積小等優(yōu)點(diǎn)，自上個(gè)世紀(jì)六十長(zhǎng)代以來(lái)，獲得了迅猛發(fā)展，并已形成了一門單獨(dú)的學(xué)科。“晶閘管交流技術(shù)”。晶閘管發(fā)展到，在工藝上已經(jīng)非常成熟，品質(zhì)更好，成品率大幅提高，并向高壓大電流發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)晶閘管大額定電流可達(dá)5000A，國(guó)外更大。我國(guó)的韶山電力機(jī)車上裝載的都是我國(guó)自行研制的大功率晶閘管。晶閘管的應(yīng)用：一、可控整流如同二極管整流一樣，可以把交流整流為直流，并且在交流電壓不變的情況下，方便地控制直流輸出電壓的大小即可控整流，實(shí)現(xiàn)交流——可變直流二、交流調(diào)壓與調(diào)功利用晶閘管的開(kāi)關(guān)特性代替老式的接觸調(diào)壓器、感應(yīng)調(diào)壓器和飽和電抗器調(diào)壓。為了消除晶閘管交流調(diào)壓產(chǎn)生的高次諧波，出現(xiàn)了一種過(guò)零觸發(fā)，實(shí)現(xiàn)負(fù)載交流功率的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)即晶閘管調(diào)功器。交流——可變交流。三、逆變與變頻直流輸電：將三相高壓交流整流為高壓直流，由高壓直流遠(yuǎn)距離輸送以減少損耗。 模塊可以用于率封裝，比如450A，600A，800A等。北京進(jìn)口英飛凌infineonIGBT模塊聯(lián)系方式
通常IGBT模塊的工作電壓（600V、1200V、1700V）均對(duì)應(yīng)于常用電網(wǎng)的電壓等級(jí)。湖南英飛凌infineonIGBT模塊聯(lián)系方式
目前，半導(dǎo)體功率模塊主要廣泛應(yīng)用在斬波或逆變電路中，如軌道交通、電動(dòng)汽車、風(fēng)力和光伏發(fā)電等電力系統(tǒng)以及家電領(lǐng)域。其中，半導(dǎo)體功率模塊主要是由igbt(insulatedgatebipolartransistor，絕緣柵雙極型晶體管)器件和fwd(freewheelingdiode，續(xù)流二極管)通過(guò)特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導(dǎo)體產(chǎn)品。在實(shí)際應(yīng)用中，為了保證半導(dǎo)體功率模塊能夠保證安全、可靠的工作，通常在半導(dǎo)體功率模塊的dcb(directbondingcopper，陶瓷覆銅板)板上增加電流傳感器以及溫度傳感器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)半導(dǎo)體功率模塊中的器件進(jìn)行過(guò)電流和溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控，方便電路進(jìn)行保護(hù)?，F(xiàn)有技術(shù)中主要通過(guò)在igbt器件芯片內(nèi)集成電流傳感器，并利用鏡像電流檢測(cè)原理實(shí)現(xiàn)電流的實(shí)時(shí)監(jiān)控，如kelvin開(kāi)爾芬連接，但這種方式得到的檢測(cè)電流曲線與工作電流曲線并不對(duì)應(yīng)，即得到的檢測(cè)電流與工作電流的比例關(guān)系不固定，從而導(dǎo)致檢測(cè)電流的精度和敏感性比較低。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供igbt芯片及半導(dǎo)體功率模塊，以緩解上述技術(shù)問(wèn)題，且，避免了柵電極因?qū)Φ仉娢蛔兓斐傻钠睿岣吡藱z測(cè)電流的精度。第1方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種igbt芯片。 湖南英飛凌infineonIGBT模塊聯(lián)系方式