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。“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。 IGBT在關(guān)斷時不需要負柵壓來減少關(guān)斷時間，但關(guān)斷時間隨柵極和發(fā)射極并聯(lián)電阻的增加而增加。河南哪里有SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售廠家
一、IGBT是什么IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)，絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅(qū)動式功率半導體器件,兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優(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，但導通壓降大，載流密度小。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。通俗來講:IGBT是一種大功率的電力電子器件，是一個非通即斷的開關(guān)，IGBT沒有放大電壓的功能，導通時可以看做導線，斷開時當做開路。三大特點就是高壓、大電流、高速。二、IGBT模塊IGBT是InsulatedGateBipolarTransistor（絕緣柵雙極型晶體管）的縮寫，IGBT是由MOSFET和雙極型晶體管復合而成的一種器件，其輸入極為MOSFET，輸出極為PNP晶體管，它融和了這兩種器件的優(yōu)點，既具有MOSFET器件驅(qū)動功率小和開關(guān)速度快的優(yōu)點，又具有雙極型器件飽和壓降低而容量大的優(yōu)點，其頻率特性介于MOSFET與功率晶體管之間，可正常工作于幾十kHz頻率范圍內(nèi)。 河南哪里有SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售廠家在軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、電動汽車與新能源裝備等領(lǐng)域應用廣。
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。
本發(fā)明實施例還提供了一種半導體功率模塊，如圖15所示，半導體功率模塊50配置有上述igbt芯片51，還包括驅(qū)動集成塊52和檢測電阻40。具體地，如圖16所示，igbt芯片51設(shè)置在dcb板60上，驅(qū)動集成塊52的out端口通過模塊引線端子521與igbt芯片51中公共柵極單元100連接，以便于驅(qū)動工作區(qū)域10和電流檢測區(qū)域20工作；si端口通過模塊引線端子521與檢測電阻40連接，用于獲取檢測電阻40上的電壓；以及，gnd端口通過模塊引線端子521與電流檢測區(qū)域的第1發(fā)射極單元101引出的導線522連接，檢測電阻40的另一端還分別與電流檢測區(qū)域的第二發(fā)射極單元201和接地區(qū)域連接，從而通過si端口獲取檢測電阻40上的測量電壓，并根據(jù)該測量電壓檢測工作區(qū)域的工作電流。本發(fā)明實施例提供的半導體功率模塊，設(shè)置有igbt芯片，其中，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；其中，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。 IGBT的開啟電壓約3～4V，和MOSFET相當。
晶閘管的正向漏電流比一般硅二極管反向漏電流大，且隨著管子正向陽極電壓升高而增大。當陽極電壓升到足夠大時，會使晶閘管導通，稱為正向轉(zhuǎn)折或“硬開通”。多次硬開通會損壞管子。2．晶閘管加上正向陽極電壓后，還必須加上觸發(fā)電壓，并產(chǎn)生足夠的觸發(fā)電流，才能使晶閘管從阻斷轉(zhuǎn)為導通。觸發(fā)電流不夠時，管子不會導通，但此時正向漏電流隨著增大而增大。晶閘管只能穩(wěn)定工作在關(guān)斷和導通兩個狀態(tài)，沒有中間狀態(tài)，具有雙穩(wěn)開關(guān)特性。是一種理想的無觸點功率開關(guān)元件。3．晶閘管一旦觸發(fā)導通，門極完全失去控制作用。要關(guān)斷晶閘管，必須使陽極電流《維持電流，對于電阻負載，只要使管子陽極電壓降為零即可。為了保證晶閘管可靠迅速關(guān)斷，通常在管子陽極電壓互降為零后，加上一定時間的反向電壓。晶閘管主要特性參數(shù)1．正反向重復峰值電壓——額定電壓（VDRM、VRRM取其小者）2．額定通態(tài)平均電流IT（AV）——額定電流（正弦半波平均值）3．門極觸發(fā)電流IGT，門極觸發(fā)電壓UGT，（受溫度變化）4．通態(tài)平均電壓UT（AV）即管壓降5．維持電流IH與掣住電流IL6．開通與關(guān)斷時間晶閘管合格證基本參數(shù)IT（AV）=A。 它與MOSFET的轉(zhuǎn)移特性相同，當柵源電壓小于開啟電壓Ugs(th)時，IGBT處于關(guān)斷狀態(tài)。遼寧代理SEMIKRON西門康IGBT模塊代理商
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。河南哪里有SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售廠家
IGBT功率模塊如何選擇？在說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)，所以它是一個有MOSGate的BJT晶體管，可以簡單理解為IGBT是MOSFET和BJT的組合體。MOSFET主要是單一載流子(多子)導電，而BJT是兩種載流子導電，所以BJT的驅(qū)動電流會比MOSFET大，但是MOSFET的控制級柵極是靠場效應反型來控制的，沒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)點組合起來的，兼有MOSFET的柵極電壓控制晶體管(高輸入阻抗)，又利用了BJT的雙載流子達到大電流(低導通壓降)的目的(Voltage-ControlledBipolarDevice)。從而達到驅(qū)動功率小、飽和壓降低的完美要求，廣泛應用于600V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。1.在選擇IGBT前需要確定主電路拓撲結(jié)構(gòu)，這個和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、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)品都是進口的。 河南哪里有SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售廠家