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來源: 發(fā)布時間:2024-05-04

    IGBT與MOSFET的開關(guān)速度比較因功率MOSFET具有開關(guān)速度快,峰值電流大,容易驅(qū)動,安全工作區(qū)寬,dV/dt耐量高等優(yōu)點,在小功率電子設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。但是由于導(dǎo)通特性受和額定電壓的影響很大,而且工作電壓較高時,MOSFET固有的反向二極管導(dǎo)致通態(tài)電阻增加,因此在大功率電子設(shè)備中的應(yīng)用受至限制。IGBT是少子器件,它不但具有非常好的導(dǎo)通特性,而且也具有功率MOSFET的許多特性,如容易驅(qū)動,安全工作區(qū)寬,峰值電流大,堅固耐用等,一般來講,IGBT的開關(guān)速度低于功率MOSET,但是IR公司新系列IGBT的開關(guān)特性非常接近功率MOSFET,而且導(dǎo)通特性也不受工作電壓的影響。由于IGBT內(nèi)部不存在反向二極管,用戶可以靈活選用外接恢復(fù)二極管,這個特性是優(yōu)點還是缺點,應(yīng)根據(jù)工作頻率,二極管的價格和電流容量等參數(shù)來衡量。IGBT的內(nèi)部結(jié)構(gòu),電路符號及等效電路如圖1所示。可以看出,2020-03-30開關(guān)電源設(shè)計:何時選擇BJT優(yōu)于MOSFET開關(guān)電源電氣可靠性設(shè)計1供電方式的選擇集中式供電系統(tǒng)各輸出之間的偏差以及由于傳輸距離的不同而造成的壓差降低了供電質(zhì)量,而且應(yīng)用單臺電源供電,當電源發(fā)生故障時可能導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。分布式供電系統(tǒng)因供電單元靠近負載,改善了動態(tài)響應(yīng)特性。 動態(tài)特性又稱開關(guān)特性,IGBT的開關(guān)特性分為兩大部分。青海哪里有SEMIKRON西門康IGBT模塊廠家直銷

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    以及測試電壓vs的影響而產(chǎn)生信號的失真,即避免了公共柵極單元100因?qū)Φ仉娢蛔兓斐傻钠睿瑥亩岣吡藱z測電流的精度。本發(fā)明實施例提供的igbt芯片,在igbt芯片上設(shè)置有:工作區(qū)域、電流檢測區(qū)域和接地區(qū)域;igbt芯片還包括第1表面和第二表面,且,第1表面和第二表面相對設(shè)置;第1表面上設(shè)置有工作區(qū)域和電流檢測區(qū)域的公共柵極單元,以及,工作區(qū)域的第1發(fā)射極單元、電流檢測區(qū)域的第二發(fā)射極單元和第三發(fā)射極單元,其中,第三發(fā)射極單元與第1發(fā)射極單元連接,公共柵極單元與第1發(fā)射極單元和第二發(fā)射極單元之間通過刻蝕方式進行隔開;第二表面上設(shè)有工作區(qū)域和電流檢測區(qū)域的公共集電極單元;接地區(qū)域設(shè)置于第1發(fā)射極單元內(nèi)的任意位置處;電流檢測區(qū)域和接地區(qū)域分別用于與檢測電阻連接,以使檢測電阻上產(chǎn)生電壓,并根據(jù)電壓檢測工作區(qū)域的工作電流。本申請避免了柵電極因?qū)Φ仉娢蛔兓斐傻钠?,提高了檢測電流的精度。進一步的,電流檢測區(qū)域20包括取樣igbt模塊,其中,取樣igbt模塊中雙極型三極管的集電極和絕緣柵型場效應(yīng)管的漏電極斷開,以得到第二發(fā)射極單元201和第三發(fā)射極單元202。具體地,如圖6所示。 廣西進口SEMIKRON西門康IGBT模塊推薦貨源GBT是能源變換與傳輸?shù)闹行钠骷?,俗稱電力電子裝置的“CPU”,作為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

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    晶閘管等元件通過整流來實現(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,體積小等優(yōu)點,自上個世紀六十長代以來,獲得了迅猛發(fā)展,并已形成了一門單獨的學科?!熬чl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。目前國內(nèi)晶閘管大額定電流可達5000A,國外更大。我國的韶山電力機車上裝載的都是我國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)了一種過零觸發(fā),實現(xiàn)負載交流功率的無級調(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,由高壓直流遠距離輸送以減少損耗。

    1979年,MOS柵功率開關(guān)器件作為IGBT概念的先驅(qū)即已被介紹到世間。這種器件表現(xiàn)為一個類晶閘管的結(jié)構(gòu)(P-N-P-N四層組成),其特點是通過強堿濕法刻蝕工藝形成了V形槽柵。80年代初期,用于功率MOSFET制造技術(shù)的DMOS(雙擴散形成的金屬-氧化物-半導(dǎo)體)工藝被采用到IGBT中來。[2]在那個時候,硅芯片的結(jié)構(gòu)是一種較厚的NPT(非穿通)型設(shè)計。后來,通過采用PT(穿通)型結(jié)構(gòu)的方法得到了在參數(shù)折衷方面的一個明顯改進,這是隨著硅片上外延的技術(shù)進步,以及采用對應(yīng)給定阻斷電壓所設(shè)計的n+緩沖層而進展的[3]。幾年當中,這種在采用PT設(shè)計的外延片上制備的DMOS平面柵結(jié)構(gòu),其設(shè)計規(guī)則從5微米先進到3微米。90年代中期,溝槽柵結(jié)構(gòu)又返回到一種新概念的IGBT,它是采用從大規(guī)模集成(LSI)工藝借鑒來的硅干法刻蝕技術(shù)實現(xiàn)的新刻蝕工藝,但仍然是穿通(PT)型芯片結(jié)構(gòu)。[4]在這種溝槽結(jié)構(gòu)中,實現(xiàn)了在通態(tài)電壓和關(guān)斷時間之間折衷的更重要的改進。硅芯片的重直結(jié)構(gòu)也得到了急劇的轉(zhuǎn)變,先是采用非穿通(NPT)結(jié)構(gòu),繼而變化成弱穿通(LPT)結(jié)構(gòu),這就使安全工作區(qū)(SOA)得到同表面柵結(jié)構(gòu)演變類似的改善。這次從穿通(PT)型技術(shù)先進到非穿通(NPT)型技術(shù),是基本的,也是很重大的概念變化。這就是:穿通。 在截止狀態(tài)下的IGBT,正向電壓由J2結(jié)承擔,反向電壓由J1結(jié)承擔。

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    西門康IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)結(jié)構(gòu)和工作原理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。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。西門康IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點,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、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動等領(lǐng)域。在西門康IGBT得到大力發(fā)展之前,功率場效應(yīng)管MOSFET被用于需要快速開關(guān)的中低壓場合,晶閘管、GTO被用于中高壓領(lǐng)域。MOSFET雖然有開關(guān)速度快、輸入阻抗高、熱穩(wěn)定性好、驅(qū)動電路簡單的優(yōu)點;但是,在200V或更高電壓的場合,MOSFET的導(dǎo)通電阻隨著擊穿電壓的增加會迅速增加,使得其功耗大幅增加,存在著不能得到高耐壓、大容量元件等缺陷。雙極晶體管具有優(yōu)異的低正向?qū)▔航堤匦?,雖然可以得到高耐壓、大容量的元件,但是它要求的驅(qū)動電流大,控制電路非常復(fù)雜,而且交換速度不夠快。 IGBT是將強電流、高壓應(yīng)用和快速終端設(shè)備用垂直功率MOSFET的自然進化。江蘇SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售

IGBT屬于功率器件,散熱不好,就會直接燒掉。青海哪里有SEMIKRON西門康IGBT模塊廠家直銷

    公共柵極單元100與第1發(fā)射極單元101和第二發(fā)射極單元201之間通過刻蝕方式進行隔開;第二表面上設(shè)有工作區(qū)域10和電流檢測區(qū)域20的公共集電極單元200;接地區(qū)域30則設(shè)置于第1發(fā)射極單元101內(nèi)的任意位置處;電流檢測區(qū)域20和接地區(qū)域30分別用于與檢測電阻40連接,以使檢測電阻40上產(chǎn)生電壓,并根據(jù)電壓檢測工作區(qū)域10的工作電流。具體地,工作區(qū)域10和電流檢測區(qū)域20具有公共柵極單元100和公共集電極單元200,此外,電流檢測區(qū)域20還具有第二發(fā)射極單元201和第三發(fā)射極單元202,檢測電阻40則分別與第二發(fā)射極單元201和接地區(qū)域30連接。此時,在電流檢測過程中,工作區(qū)域10由公共柵極單元100提供驅(qū)動,以使公共集電極單元200上的電流ic通過第二發(fā)射極單元201達到檢測電阻40,從而可以在檢測電阻40上產(chǎn)生測試電壓vs,進而可以根據(jù)該測試電壓vs檢測工作區(qū)域10的工作電流。因此,在上述電流檢測過程中,電流檢測區(qū)域20的第二發(fā)射極單元201相當于沒有公共柵極單元100提供驅(qū)動,即對于igbt芯片的電子和空穴兩種載流子形成的電流,電流檢測區(qū)域20的第二發(fā)射極單元201只獲取空穴形成的電流作為檢測電流,從而避免了檢測電流受公共柵極單元100的電壓的影響。 青海哪里有SEMIKRON西門康IGBT模塊廠家直銷