而用戶的驅(qū)動電壓有時也并非這個電壓數(shù)值。數(shù)據(jù)手冊通常會在較小的母排雜散電感下進(jìn)行開關(guān)損耗測試,而實(shí)際系統(tǒng)的母排或者PCB的布局常常會存在比較大的雜散電感。正因為實(shí)際系統(tǒng)的母排、驅(qū)動與數(shù)據(jù)手冊的標(biāo)準(zhǔn)測試平臺的母排、驅(qū)動存在著差異,才導(dǎo)致了直接采用數(shù)據(jù)手冊的開關(guān)損耗進(jìn)行實(shí)際系統(tǒng)的損耗評估存在著一定的誤差。一種改善的方式是直接采用實(shí)際系統(tǒng)的母排和驅(qū)動來進(jìn)行雙脈沖測試,IGBT模塊可以固定在一個加熱平臺上,而加熱平臺能夠調(diào)節(jié)到150℃并保持恒溫。圖1給出了雙脈沖的測試原理圖,圖2給出了雙脈沖測試時的波形圖,典型的雙脈沖測試可以按照圖1和圖2進(jìn)行,同時需要注意將加熱平臺調(diào)整到一定的溫度,并等待一定時間,確保IGBT的結(jié)溫也到達(dá)設(shè)定溫度。圖1-1:IGBT的雙脈沖測試原理圖圖1-2:Diode的雙脈沖測試原理圖圖2-1:IGBT的雙脈沖測試波形圖圖2-2:Diode的雙脈沖測試波形圖圖3給出了雙脈沖測試過程中,IGBT的開通過程和關(guān)斷過程的波形。損耗可以通過CE電壓和導(dǎo)通電流的乘積后的積分來獲得。需要注意的是電壓探頭和電流探頭需要匹配延時,否則會引起比較大的測試誤差。在用于數(shù)據(jù)手冊的測試平臺中,常見的電流探頭是PEARSON探頭,而實(shí)際系統(tǒng)的母排中。英飛凌IGBT模塊電氣性能較好且可靠性比較高,在設(shè)計靈活性上也絲毫不妥協(xié)。北京功率半導(dǎo)體IGBT模塊廠家直供
溝道在緊靠柵區(qū)邊界形成。在C、E兩極之間的P型區(qū)(包括P+和P-區(qū))(溝道在該區(qū)域形成),稱為亞溝道區(qū)(Subchannelregion)。而在漏區(qū)另一側(cè)的P+區(qū)稱為漏注入?yún)^(qū)(Draininjector),它是IGBT特有的功能區(qū),與漏區(qū)和亞溝道區(qū)一起形成PNP雙極晶體管,起發(fā)射極的作用,向漏極注入空穴,進(jìn)行導(dǎo)電調(diào)制,以降低器件的通態(tài)電壓。附于漏注入?yún)^(qū)上的電極稱為漏極(即集電極C)。IGBT的開關(guān)作用是通過加正向柵極電壓形成溝道,給PNP(原來為NPN)晶體管提供基極電流,使IGBT導(dǎo)通。反之,加反向門極電壓消除溝道,切斷基極電流,使IGBT關(guān)斷。IGBT的驅(qū)動方法和MOSFET基本相同,只需控制輸入極N-溝道MOSFET,所以具有高輸入阻抗特性。當(dāng)MOSFET的溝道形成后,從P+基極注入到N-層的空穴(少子),對N-層進(jìn)行電導(dǎo)調(diào)制,減小N-層的電阻,使IGBT在高電壓時,也具有低的通態(tài)電壓。IGBT原理方法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。由于實(shí)現(xiàn)一個較高的擊穿電壓BVDSS需要一個源漏通道,而這個通道卻具有很高的電阻率,因而造成功率MOSFET具有RDS(on)數(shù)值高的特征,IGBT消除了現(xiàn)有功率MOSFET的這些主要缺點(diǎn)。雖然一代功率MOSFET器件大幅度改進(jìn)了RDS(on)特性。安徽M超高速IGBT模塊批發(fā)采購IGBT模塊標(biāo)稱電流與溫度的關(guān)系比較大。
3、任何指針式萬用表皆可用于檢測IGBT注意判斷IGBT好壞時,一定要將萬用表撥在R&TImes;10KΩ擋,因R&TImes;1KΩ擋以下各檔萬用表內(nèi)部電池電壓太低,檢測好壞時不能使IGBT導(dǎo)通,而無法判斷IGBT的好壞。此方法同樣也可以用于檢測功率場效應(yīng)晶體管(P-MOSFET)的好壞。逆變器IGBT模塊檢測:將數(shù)字萬用表撥到二極管測試檔,測試IGBT模塊c1e1、c2e2之間以及柵極G與e1、e2之間正反向二極管特性,來判斷IGBT模塊是否完好。以六相模塊為例。將負(fù)載側(cè)U、V、W相的導(dǎo)線拆除,使用二極管測試檔,紅表筆接P(集電極c1),黑表筆依次測U、V、W,萬用表顯示數(shù)值為比較大;將表筆反過來,黑表筆接P,紅表筆測U、V、W,萬用表顯示數(shù)值為400左右。再將紅表筆接N(發(fā)射極e2),黑表筆測U、V、W,萬用表顯示數(shù)值為400左右;黑表筆接P,紅表筆測U、V、W,萬用表顯示數(shù)值為比較大。各相之間的正反向特性應(yīng)相同,若出現(xiàn)差別說明IGBT模塊性能變差,應(yīng)予更換。IGBT模塊損壞時,只有擊穿短路情況出現(xiàn)。紅、黑兩表筆分別測柵極G與發(fā)射極E之間的正反向特性,萬用表兩次所測的數(shù)值都為比較大,這時可判定IGBT模塊門極正常。如果有數(shù)值顯示,則門極性能變差,此模塊應(yīng)更換。
有無緩沖區(qū)決定了IGBT具有不同特性。有N*緩沖區(qū)的IGBT稱為非對稱型IGBT,也稱穿通型IGBT。它具有正向壓降小、犬?dāng)鄷r間短、關(guān)斷時尾部電流小等優(yōu)點(diǎn),但其反向阻斷能力相對較弱。無N-緩沖區(qū)的IGBT稱為對稱型IGBT,也稱非穿通型IGBT。它具有較強(qiáng)的正反向阻斷能力,但它的其他特性卻不及非對稱型IGBT。如圖2-42(b)所示的簡化等效電路表明,IGBT是由GTR與MOSFET組成的達(dá)林頓結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)中的部分是MOSFET驅(qū)動,另一部分是厚基區(qū)PNP型晶體管。五、IBGT的工作原理簡單來說,IGBT相當(dāng)于一個由MOSFET驅(qū)動的厚基區(qū)PNP型晶體管,它的簡化等效電路如圖2-42(b)所示,圖中的RN為PNP晶體管基區(qū)內(nèi)的調(diào)制電阻。從該等效電路可以清楚地看出,IGBT是用晶體管和MOSFET組成的達(dá)林頓結(jié)構(gòu)的復(fù)合器件。岡為圖中的晶體管為PNP型晶體管,MOSFET為N溝道場效應(yīng)晶體管,所以這種結(jié)構(gòu)的IGBT稱為N溝道IIGBT,其符號為N-IGBT。類似地還有P溝道IGBT,即P-IGBT。IGBT的電氣圖形符號如圖2-42(c)所示。IGBT是—種場控器件,它的開通和關(guān)斷由柵極和發(fā)射極間電壓UGE決定,當(dāng)柵射電壓UCE為正且大于開啟電壓UCE(th)時,MOSFET內(nèi)形成溝道并為PNP型晶體管提供基極電流進(jìn)而使IGBT導(dǎo)通,此時,從P+區(qū)注入N-的空穴。第三代IGBT開始,采用新的命名方式。命名的后綴為:T3,E3,P3。
因為高速開斷和關(guān)斷會產(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開通后,驅(qū)動電路應(yīng)提供足夠的電壓、電流幅值,使IGBT在正常工作及過載情況下不致退出飽和而損壞。(4)IGBT驅(qū)動電路中的電阻RG對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,但會增加IGBT的開關(guān)時間和開關(guān)損耗;RG較小,會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)動電路應(yīng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力及對IG2BT的保護(hù)功能。IGBT的控制、驅(qū)動及保護(hù)電路等應(yīng)與其高速開關(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斷不能開路。四、IGBT的結(jié)構(gòu)IGBT是一個三端器件,它擁有柵極G、集電極c和發(fā)射極E。IGBT的結(jié)構(gòu)、簡化等效電路和電氣圖形符號如圖所示。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),形成丁一個大面積的PN結(jié)J1。由于IGBT導(dǎo)通時由P+注入?yún)^(qū)向N基區(qū)發(fā)射少子,因而對漂移區(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)。拓?fù)鋱D與型號的關(guān)系:型號開頭兩個字母或數(shù)字決定。遼寧SKM200GB128DIGBT模塊快速發(fā)貨
.34mm封裝(俗稱“窄條”):由于底板的銅極板只有34mm寬。北京功率半導(dǎo)體IGBT模塊廠家直供
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(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(diǎn)。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。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn),驅(qū)動功率小而飽和壓降低。IGBT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(jī)、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動等領(lǐng)域。圖1所示為一個N溝道增強(qiáng)型絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu),N+區(qū)稱為源區(qū),附于其上的電極稱為源極。N+區(qū)稱為漏區(qū)。器件的控制區(qū)為柵區(qū),附于其上的電極稱為柵極。溝道在緊靠柵區(qū)邊界形成。在漏、源之間的P型區(qū)(包括P+和P一區(qū))(溝道在該區(qū)域形成),稱為亞溝道區(qū)(Subchannelregion)。而在漏區(qū)另一側(cè)的P+區(qū)稱為漏注入?yún)^(qū)(Draininjector),它是IGBT特有的功能區(qū),與漏區(qū)和亞溝道區(qū)一起形成PNP雙極晶體管,起發(fā)射極的作用,向漏極注入空穴,進(jìn)行導(dǎo)電調(diào)制,以降低器件的通態(tài)電壓。附于漏注入?yún)^(qū)上的電極稱為漏極。IGBT的開關(guān)作用是通過加正向柵極電壓形成溝道,給PNP晶體管提供基極電流。北京功率半導(dǎo)體IGBT模塊廠家直供