西門康IGBT正是作為順應(yīng)這種要求而開發(fā)的，它是由MOSFET(輸入級)和PNP晶體管(輸出級)復(fù)合而成的一種器件，既有MOSFET器件驅(qū)動功率小和開關(guān)速度快的特點(diǎn)(控制和響應(yīng))，又有雙極型器件飽和壓降低而容量大的特點(diǎn)(功率級較為耐用)，頻率特性介于MOSFET與功率晶體管之間，可正常工作于幾十KHz頻率范圍內(nèi)。基于這些優(yōu)異的特性，西門康IGBT一直***使用在超過300V電壓的應(yīng)用中，模塊化的西門康IGBT可以滿足更高的電流傳導(dǎo)要求，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷提高，今后將有更大的發(fā)展。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。海南代理SEMIKRON西門康IGBT模塊廠家供應(yīng)
當(dāng)散熱風(fēng)扇損壞中散熱片散熱不良時(shí)將導(dǎo)致IGBT模塊發(fā)熱，而發(fā)生故障。因此對散熱風(fēng)扇應(yīng)定期進(jìn)行檢查，一般在散熱片上靠近IGBT模塊的地方安裝有溫度感應(yīng)器，當(dāng)溫度過高時(shí)將報(bào)警或停止IGBT模塊工作。三、IGBT驅(qū)動電路IGBT驅(qū)動電路的作用主要是將單片機(jī)脈沖輸出的功率進(jìn)行放大，以達(dá)到驅(qū)動IGBT功率器件的目的。在保證IGBT器件可靠、穩(wěn)定、安全工作的前提，驅(qū)動電路起到至關(guān)重要的作用。IGBT的等效電路及符合如圖1所示,IGBT由柵極正負(fù)電壓來控制。當(dāng)加上正柵極電壓時(shí),管子導(dǎo)通;當(dāng)加上負(fù)柵極電壓時(shí),管子關(guān)斷。IGBT具有和雙極型電力晶體管類似的伏安特性,隨著控制電壓UGE的增加,特性曲線上移。開關(guān)電源中的IGBT通過UGE電平的變化,使其在飽和與截止兩種狀態(tài)交替工作。(1)提供適當(dāng)?shù)恼聪螂妷?使IGBT能可靠地開通和關(guān)斷。當(dāng)正偏壓增大時(shí)IGBT通態(tài)壓降和開通損耗均下降,但若UGE過大,則負(fù)載短路時(shí)其IC隨UGE增大而增大,對其安全不利,使用中選UGEν15V為好。負(fù)偏電壓可防止由于關(guān)斷時(shí)浪涌電流過大而使IGBT誤導(dǎo)通,一般選UGE=-5V為宜。(2)IGBT的開關(guān)時(shí)間應(yīng)綜合考慮?？焖匍_通和關(guān)斷有利于提高工作頻率,減小開關(guān)損耗。但在大電感負(fù)載下,IGBT的開頻率不宜過大。 山西哪里有SEMIKRON西門康IGBT模塊代理商在軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、電動汽車與新能源裝備等領(lǐng)域應(yīng)用廣。
具有門極輸入阻抗高、驅(qū)動功率小、電流關(guān)斷能力強(qiáng)、開關(guān)速度快、開關(guān)損耗小等優(yōu)點(diǎn)。隨著下游應(yīng)用發(fā)展越來越快，MOSFET的電流能力顯然已經(jīng)不能滿足市場需求。為了在保留MOSFET優(yōu)點(diǎn)的前提下降低器件的導(dǎo)通電阻，人們曾經(jīng)嘗試通過提高M(jìn)OSFET襯底的摻雜濃度以降低導(dǎo)通電阻，但襯底摻雜的提高會降低器件的耐壓。這顯然不是理想的改進(jìn)辦法。但是如果在MOSFET結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上引入一個(gè)雙極型BJT結(jié)構(gòu)，就不僅能夠保留MOSFET原有優(yōu)點(diǎn)，還可以通過BJT結(jié)構(gòu)的少數(shù)載流子注入效應(yīng)對n漂移區(qū)的電導(dǎo)率進(jìn)行調(diào)制，從而有效降低n漂移區(qū)的電阻率，提高器件的電流能力。經(jīng)過后續(xù)不斷的改進(jìn)，目前IGBT已經(jīng)能夠覆蓋從600V—6500V的電壓范圍，應(yīng)用涵蓋從工業(yè)電源、變頻器、新能源汽車、新能源發(fā)電到軌道交通、國家電網(wǎng)等一系列領(lǐng)域。IGBT憑借其高輸入阻抗、驅(qū)動電路簡單、開關(guān)損耗小等優(yōu)點(diǎn)在龐大的功率器件世界中贏得了自己的一片領(lǐng)域。總體來說，BJT、MOSFET、IGBT三者的關(guān)系就像下面這匹馬當(dāng)然更準(zhǔn)確來說，這三者雖然在之前的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，但并非是完全替代的關(guān)系，三者在功率器件市場都各有所長，應(yīng)用領(lǐng)域也不完全重合。因此，在時(shí)間上可以將其看做祖孫三代的關(guān)系。
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，所以電子也會發(fā)生從N區(qū)到P區(qū)的擴(kuò)散運(yùn)動。這種運(yùn)動終會造成在發(fā)射結(jié)上出現(xiàn)一個(gè)從N區(qū)指向P區(qū)的電場，即內(nèi)建電場。 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模塊旁的續(xù)流二極管續(xù)流二極管二極管通常是指反向并聯(lián)在IGBT模塊兩端的一個(gè)二極管,它的作用是在電路中電壓或電流出現(xiàn)突變時(shí),對電路中其它元件起保護(hù)作用。如在變頻驅(qū)動電動機(jī)運(yùn)行時(shí)，與IGBT并聯(lián)的快恢復(fù)二極管使IGBT在關(guān)斷時(shí)電動機(jī)定子繞組中的儲存的能量能提供一個(gè)繼續(xù)流通的路徑，避免激起高壓損壞IGBT。二極管除繼續(xù)流通正向電流外，更重要的反向恢復(fù)特性，因?yàn)樗苯雨P(guān)系到逆變橋上下臂IGBT換流時(shí)的動態(tài)特性。對于感性負(fù)載而言，由于感生電壓的存在，在IGBT的S或D極結(jié)點(diǎn)上，總會有流入和流出的電流存在。那個(gè)二極管就負(fù)責(zé)流出電流通路的。從IGBT的結(jié)構(gòu)原理可知，它只能單向?qū)āＡ硪粋€(gè)方向就要借助和它并聯(lián)的二極管實(shí)現(xiàn)。電感線圈可以經(jīng)過它給負(fù)載提供持續(xù)的電流，以免負(fù)載電流突變，起到平滑電流的作用！在IGBT開關(guān)電源中，就能見到一個(gè)由二極管和電阻串連起來構(gòu)成的的續(xù)流電路。這個(gè)電路與變壓器原邊并聯(lián)當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，續(xù)流電路可以釋放掉變壓器線圈中儲存的能量，防止感應(yīng)電壓過高，擊穿開關(guān)管。電路連接圖IGBT模塊并聯(lián)二極管的使用事項(xiàng)一般選擇快速恢復(fù)二極管或者肖特基二極管。 當(dāng)前市場上銷售的多為此類模塊化產(chǎn)品，一般所說的IGBT也指IGBT模塊。海南代理SEMIKRON西門康IGBT模塊廠家供應(yīng)
IGBT在關(guān)斷過程中，漏極電流的波形變?yōu)閮啥巍：Ｄ洗鞸EMIKRON西門康IGBT模塊廠家供應(yīng)
TC=℃）------通態(tài)平均電流VTM=V-----------通態(tài)峰值電壓VDRM=V-------------斷態(tài)正向重復(fù)峰值電壓IDRM=mA-------------斷態(tài)重復(fù)峰值電流VRRM=V-------------反向重復(fù)峰值電壓IRRM=mA------------反向重復(fù)峰值電流IGT=mA------------門極觸發(fā)電流VGT=V------------門極觸發(fā)電壓執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：QB-02-091．晶閘管關(guān)斷過電壓（換流過電壓、空穴積蓄效應(yīng)過電壓）及保護(hù)晶閘管從導(dǎo)通到阻斷，線路電感（主要是變壓器漏感LB）釋放能量產(chǎn)生過電壓。由于晶閘管在導(dǎo)通期間，載流子充滿元件內(nèi)部，在關(guān)斷過程中，管子在反向作用下，正向電流下降到零時(shí)，元件內(nèi)部殘存著載流子。這些載流子在反向電壓作用下瞬時(shí)出現(xiàn)較大的反向電流，使殘存的載流子迅速消失，這時(shí)反向電流減小即diG/dt極大，產(chǎn)生的感應(yīng)電勢很大，這個(gè)電勢與電源串聯(lián)，反向加在已恢復(fù)阻斷的元件上，可導(dǎo)致晶閘管反向擊穿。這就是關(guān)斷過電壓（換相過電壓）。數(shù)值可達(dá)工作電壓的5~6倍。保護(hù)措施：在晶閘管兩端并接阻容吸收電路。2．交流側(cè)過電壓及其保護(hù)由于交流側(cè)電路在接通或斷開時(shí)出現(xiàn)暫態(tài)過程，會產(chǎn)生操作過電壓。高壓合閘的瞬間，由于初次級之間存在分布電容，初級高壓經(jīng)電容耦合到次級，出現(xiàn)瞬時(shí)過電壓。 海南代理SEMIKRON西門康IGBT模塊廠家供應(yīng)