增加電力網(wǎng)的穩(wěn)定，然后由逆變器將直流高壓逆變?yōu)?0HZ三相交流。直流——交流中頻加熱和交流電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速、串激調(diào)速等變頻，交流——頻率可變交流四、斬波調(diào)壓（脈沖調(diào)壓）斬波調(diào)壓是直流——可變直流之間的變換，用在城市電車、電氣機(jī)車、電瓶搬運(yùn)車、鏟車（叉車）、電氣汽車等，高頻電源用于電火花加工。五、無觸點(diǎn)功率靜態(tài)開關(guān)（固態(tài)開關(guān)）作為功率開關(guān)元件，代替接觸器、繼電器用于開關(guān)頻率很高的場合晶閘管導(dǎo)通條件：晶閘管加上正向陽極電壓后，門極加上適當(dāng)正向門極電壓，使晶閘管導(dǎo)通過程稱為觸發(fā)。晶閘管一旦觸發(fā)導(dǎo)通后，門極就對它失去控制作用，通常在門極上只要加上一個(gè)正向脈沖電壓即可，稱為觸發(fā)電壓。門極在一定條件下可以觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通，但無法使其關(guān)斷。要使導(dǎo)通的晶閘管恢復(fù)阻斷，可降低陽極電壓，或增大負(fù)載電阻，使流過晶閘管的陽極電流減小至維持電流（IH）（當(dāng)門極斷開時(shí)，晶閘管從較大的通態(tài)電流降至剛好能保持晶閘管導(dǎo)通所需的小陽極電流叫維持電流），電流會(huì)突然降到零，之后再提高電壓或減小負(fù)載電阻，電流不會(huì)再增大，說明晶閘管已恢復(fù)阻斷。根據(jù)晶閘管陽極伏安特性，可以總結(jié)出：1．門極斷開時(shí)。 當(dāng)開關(guān)頻率很高時(shí):導(dǎo)通的時(shí)間相對于很短，所以，導(dǎo)通損耗只能占一小部分。寧夏代理英飛凌infineonIGBT模塊
這部分在定義當(dāng)中沒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IGBT來說是個(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。德國科學(xué)家Lilienfeld于1930年提出的場效應(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性能的過程中意外發(fā)明了MOSFET場效應(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)用于中小功率場合如電腦功率電源、家用電器等。 天津代理英飛凌infineonIGBT模塊廠家供應(yīng)同時(shí)，開關(guān)損耗增大，使原件發(fā)熱加劇，因此，選用IGBT模塊時(shí)額定電流應(yīng)大于負(fù)載電流。
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(gè)類晶閘管的結(jié)構(gòu)(P-N-P-N四層組成)，其特點(diǎn)是通過強(qiáng)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(kuò)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(gè)時(shí)候，硅芯片的結(jié)構(gòu)是一種較厚的NPT(非穿通)型設(shè)計(jì)。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(gè)明顯改進(jìn)，這是隨著硅片上外延的技術(shù)進(jìn)步，以及采用對應(yīng)給定阻斷電壓所設(shè)計(jì)的n+緩沖層而進(jìn)展的[3]。幾年當(dāng)中，這種在采用PT設(shè)計(jì)的外延片上制備的DMOS平面柵結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)規(guī)則從5微米先進(jìn)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(shí)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(shí)現(xiàn)了在通態(tài)電壓和關(guān)斷時(shí)間之間折衷的更重要的改進(jìn)。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(jìn)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。
絕緣柵雙極晶體管IGBT是MOSFET和GTR相結(jié)合的產(chǎn)物。其主體部分與晶體管相同，也有集電極和發(fā)射極，但驅(qū)動(dòng)部分卻和場效應(yīng)晶體管相同，是絕緣柵結(jié)構(gòu)。IGBT的工作特點(diǎn)是，控制部分與場效應(yīng)晶體管相同，控制信號為電壓信號UGE，輸人阻抗很高，柵極電流IG≈0，故驅(qū)動(dòng)功率很小。而其主電路部分則與GTR相同，工作電流為集電極電流，工作頻率可達(dá)20kHz。由IGBT作為逆變器件的變頻器載波頻率一般都在10kHz以上，故電動(dòng)機(jī)的電流波形比較平滑，基本無電磁噪聲。雖然硅雙極型及場控型功率器件的研究已趨成熟，但是它們的性能仍待提高和改善，而1996年出現(xiàn)的集成門極換流晶閘管（IGCT）有迅速取代GTO的趨勢。集成門極換流晶閘管（IGCT）是將門極驅(qū)動(dòng)電路與門極換流晶閘管GCT集成于一個(gè)整體形成的器件。門極換流晶閘管GCT是基于GTO結(jié)構(gòu)的一個(gè)新型電力半導(dǎo)體器件，它不僅與GTO有相同的高阻斷能力和低通態(tài)壓降，而且有與IGBT相同的開關(guān)性能，兼有GTO和IGBT之所長，是一種較理想的兆瓦級、中壓開關(guān)器件。IGCT芯片在不串不并的情況下，二電平逆變器容量～3MVA，三電平逆變器1～6MVA；若反向二極管分離，不與IGCT集成在一起，二電平逆變器容量可擴(kuò)至，三電平擴(kuò)至9MVA。目前IGCT已經(jīng)商品化。 IGBT命名方式中，能體現(xiàn)IGBT芯片的年代。
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有IGBT強(qiáng)。其主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)橛陂_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。 產(chǎn)品均采用全數(shù)字移相觸發(fā)集成電路，實(shí)現(xiàn)了控制電路和晶閘管主電路集成一體化。寧夏代理英飛凌infineonIGBT模塊
使用中當(dāng)IGBT模塊集電極電流增大時(shí)，所產(chǎn)生的額定損耗亦變大。寧夏代理英飛凌infineonIGBT模塊
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種半導(dǎo)體功率模塊，如圖15所示，半導(dǎo)體功率模塊50配置有上述igbt芯片51，還包括驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dǎo)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(shí)施例提供的半導(dǎo)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。 寧夏代理英飛凌infineonIGBT模塊