正式商用的高壓大電流IGBT器件至今尚未出現(xiàn),其電壓和電流容量還很有限,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足電力電子應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的需求,特別是在高壓領(lǐng)域的許多應(yīng)用中,要求器件的電壓等級(jí)達(dá)到10KV以上。目前只能通過(guò)IGBT高壓串聯(lián)等技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)高壓應(yīng)用。國(guó)外的一些廠家如瑞士ABB公司采用軟穿通原則研制出了8KV的IGBT器件,德國(guó)的EUPEC生產(chǎn)的6500V/600A高壓大功率IGBT器件已經(jīng)獲得實(shí)際應(yīng)用,日本東芝也已涉足該領(lǐng)域。與此同時(shí),各大半導(dǎo)體生產(chǎn)廠商不斷開(kāi)發(fā)IGBT的高耐壓、大電流、高速、低飽和壓降、高可靠性、低成本技術(shù),主要采用1um以下制作工藝,研制開(kāi)發(fā)取得一些新進(jìn)展。 [1]柵射極間施加反壓或不加信號(hào)時(shí),...
2010年,中國(guó)科學(xué)院微電子研究所成功研制國(guó)內(nèi)***可產(chǎn)業(yè)化IGBT芯片,由中國(guó)科學(xué)院微電子研究所設(shè)計(jì)研發(fā)的15-43A /1200V IGBT系列產(chǎn)品(采用Planar NPT器件結(jié)構(gòu))在華潤(rùn)微電子工藝平臺(tái)上流片成功,各項(xiàng)參數(shù)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求,部分性能優(yōu)于國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品。這是我國(guó)國(guó)內(nèi)***自主研制可產(chǎn)業(yè)化的IGBT(絕緣柵雙極晶體管)產(chǎn)品,標(biāo)志著我國(guó)全國(guó)產(chǎn)化IGBT芯片產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程取得了重大突破,擁有了***條專(zhuān)業(yè)的完整通過(guò)客戶(hù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)驗(yàn)證的IGBT工藝線(xiàn)。該科研成果主要面向家用電器應(yīng)用領(lǐng)域,聯(lián)合江蘇矽萊克電子科技有限公司進(jìn)行市場(chǎng)推廣,目前正由國(guó)內(nèi)***的家電企業(yè)用戶(hù)試用,微電子所和華潤(rùn)微電子將聯(lián)...
圖1(a)所示為一個(gè)N 溝道增強(qiáng)型絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu), N+ 區(qū)稱(chēng)為源區(qū),附于其上的電極稱(chēng)為源極。N基 區(qū)稱(chēng)為漏區(qū)。器件的控制區(qū)為柵區(qū),附于其上的電極稱(chēng)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-區(qū))(溝道在該區(qū)域形成),稱(chēng)為亞溝道區(qū)( Subchannel region )。而在漏區(qū)另一側(cè)的P+ 區(qū)稱(chēng)為漏注入?yún)^(qū)( Drain injector ),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(chēng)為漏極。非穿通(NPT)技術(shù)則是基于不對(duì)少子壽命進(jìn)行殺傷...
表1 IGBT門(mén)極驅(qū)動(dòng)條件與器件特性的關(guān)系由于IGBT的開(kāi)關(guān)特性和安全工作區(qū)隨著柵極驅(qū)動(dòng)電路的變化而變化,因而驅(qū)動(dòng)電路性能的好壞將直接影響IGBT能否正常工作。為使IGBT能可靠工作。IGBT對(duì)其驅(qū)動(dòng)電路提出了以下要求。1)向IGBT提供適當(dāng)?shù)恼驏艍骸2⑶以贗GBT導(dǎo)通后。柵極驅(qū)動(dòng)電路提供給IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓和電流要有足夠的幅度,使IGBT的功率輸出級(jí)總處于飽和狀態(tài)。瞬時(shí)過(guò)載時(shí),柵極驅(qū)動(dòng)電路提供的驅(qū)動(dòng)功率要足以保證IGBT不退出飽和區(qū)。IGBT導(dǎo)通后的管壓降與所加?xùn)旁措妷河嘘P(guān),在漏源電流一定的情況下,VGE越高,VDS值就越低,器件的導(dǎo)通損耗就越小,這有利于充分發(fā)揮管子的工作能力。但是, V...
在應(yīng)用中有時(shí)雖然保證了柵極驅(qū)動(dòng)電壓沒(méi)有超過(guò)柵極比較大額定電壓,但柵極連線(xiàn)的寄生電感和柵極與集電極間的電容耦合,也會(huì)產(chǎn)生使氧化層損壞的振蕩電壓。為此,通常采用雙絞線(xiàn)來(lái)傳送驅(qū)動(dòng)信號(hào),以減少寄生電感。在柵極連線(xiàn)中串聯(lián)小電阻也可以抑制振蕩電壓。此外,在柵極—發(fā)射極間開(kāi)路時(shí),若在集電極與發(fā)射極間加上電壓,則隨著集電極電位的變化,由于集電極有漏電流流過(guò),柵極電位升高,集電極則有電流流過(guò)。這時(shí),如果集電極與發(fā)射極間存在高電壓,則有可能使IGBT發(fā)熱及至損壞。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)。寶山區(qū)哪里IGBT模塊銷(xiāo)售廠家對(duì)于大功率IGBT,選擇驅(qū)動(dòng)電路基于以下的參數(shù)要求:器件關(guān)斷偏...
絕緣柵雙極晶體管(Insulate-Gate Bipolar Transistor—IGBT)綜合了電力晶體管(Giant Transistor—GTR)和電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Power MOSFET)的優(yōu)點(diǎn),具有良好的特性,應(yīng)用領(lǐng)域很***;IGBT也是三端器件:柵極,集電極和發(fā)射極。絕緣柵雙極晶體管(Insulate-Gate Bipolar Transistor—IGBT)綜合了電力晶體管(Giant Transistor—GTR)和電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Power MOSFET)的優(yōu)點(diǎn),具有良好的特性,應(yīng)用領(lǐng)域很***;IGBT也是三端器件:柵極,集電極和發(fā)射極。 IGBT(Insulate...
對(duì)于大功率IGBT,選擇驅(qū)動(dòng)電路基于以下的參數(shù)要求:器件關(guān)斷偏置、門(mén)極電荷、耐固性和電源情況等。門(mén)極電路的正偏壓VGE負(fù)偏壓-VGE和門(mén)極電阻RG的大小,對(duì)IGBT的通態(tài)壓降、開(kāi)關(guān)時(shí)間、開(kāi)關(guān)損耗、承受短路能力以及dv/dt電流等參數(shù)有不同程度的影響。門(mén)極驅(qū)動(dòng)條件與器件特性的關(guān)系見(jiàn)表1。柵極正電壓 的變化對(duì)IGBT的開(kāi)通特性、負(fù)載短路能力和dVcE/dt電流有較大影響,而門(mén)極負(fù)偏壓則對(duì)關(guān)斷特性的影響比較大。在門(mén)極電路的設(shè)計(jì)中,還要注意開(kāi)通特性、負(fù)載短路能力和由dVcE/dt 電流引起的誤觸發(fā)等問(wèn)題(見(jiàn)表1)。IGBT 的開(kāi)關(guān)特性是指漏極電流與漏源電壓之間的關(guān)系。青浦區(qū)如何IGBT模塊設(shè)計(jì)90年代...
Q 為柵極電荷,可參考IGBT模塊參數(shù)手冊(cè)。例如,常見(jiàn)IGBT驅(qū)動(dòng)器(如TX-KA101)輸出正電壓15V,負(fù)電壓-9V,則U=24V,假設(shè) F=10KHz,Q=2.8uC可計(jì)算出 P=0.67w ,柵極電阻應(yīng)選取2W電阻,或2個(gè)1W電阻并聯(lián)。三、設(shè)置柵極電阻的其他注意事項(xiàng)1、盡量減小柵極回路的電感阻抗,具體的措施有:a)驅(qū)動(dòng)器靠近IGBT減小引線(xiàn)長(zhǎng)度;b) 驅(qū)動(dòng)的柵射極引線(xiàn)絞合,并且不要用過(guò)粗的線(xiàn);c) 線(xiàn)路板上的 2 根驅(qū)動(dòng)線(xiàn)的距離盡量靠近;d) 柵極電阻使用無(wú)感電阻;e) 如果是有感電阻,可以用幾個(gè)并聯(lián)以減小電感。2、IGBT 開(kāi)通和關(guān)斷選取不同的柵極電阻特別是用作高頻開(kāi)關(guān)時(shí),由于開(kāi)關(guān)損...
Rlimit =10~100Ω,C=10~470μF,Creset=10nF.一、柵極電阻Rg的作用1、消除柵極振蕩絕緣柵器件(IGBT、MOSFET)的柵射(或柵源)極之間是容性結(jié)構(gòu),柵極回路的寄生電感又是不可避免的,如果沒(méi)有柵極電阻,那柵極回路在驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)脈沖的激勵(lì)下要產(chǎn)生很強(qiáng)的振蕩,因此必須串聯(lián)一個(gè)電阻加以迅速衰減。2、轉(zhuǎn)移驅(qū)動(dòng)器的功率損耗電容電感都是無(wú)功元件,如果沒(méi)有柵極電阻,驅(qū)動(dòng)功率就將絕大部分消耗在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的輸出管上,使其溫度上升很多。盡量在底板良好接地的情況下操作。青浦區(qū)如何IGBT模塊品牌在使用IGBT的場(chǎng)合,當(dāng)柵極回路不正常或柵極回路損壞時(shí)(柵極處于開(kāi)路狀態(tài)),若在主回路上...
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(kāi)關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。 圖1所示為一個(gè)N 溝道增強(qiáng)型絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu), N+ 區(qū)稱(chēng)為源區(qū),附于其上的電極稱(chēng)為源極。N+ 區(qū)稱(chēng)為漏區(qū)。器件的控制區(qū)為柵區(qū),附于其上的電極稱(chēng)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(chēng)為亞溝道區(qū)( Subchannel region )。而在漏區(qū)另一側(cè)的P+ 區(qū)稱(chēng)為漏注入?yún)^(qū)( Drain injector ),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,...
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(PT)技術(shù)會(huì)有比較高的載流子注入系數(shù),而由于它要求對(duì)少數(shù)載流子壽命進(jìn)行控制致使其輸運(yùn)效率變壞。另一方面,非穿通(NPT)技術(shù)則是基于不對(duì)少子壽命進(jìn)行殺傷而有很好的輸運(yùn)效率,不過(guò)其載流子注入系數(shù)卻比較低。進(jìn)而言之,非穿通(NPT)技術(shù)又被軟穿通(LPT)技術(shù)所代替,它類(lèi)似于某些人所謂的“軟穿通”(SPT)或“電場(chǎng)截止”(FS)型技術(shù),這使得“成本—性能”的綜合效果得到進(jìn)一步改善。1996年,CSTBT(載流子儲(chǔ)存的溝槽柵雙極晶體管)使第5代IGBT模塊得以實(shí)現(xiàn)[6],它采用了弱穿通(LPT)芯...
1979年,MOS柵功率開(kāi)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(lèi)晶閘管的結(jié)構(gòu)(P-N-P-N四層組成),其特點(diǎn)是通過(guò)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(lái)。[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(lái),通過(guò)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)***改進(jìn),這是隨著硅片上外延的技術(shù)進(jìn)步,以及采用對(duì)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...
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(kāi)關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。 圖1所示為一個(gè)N 溝道增強(qiáng)型絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu), N+ 區(qū)稱(chēng)為源區(qū),附于其上的電極稱(chēng)為源極。N+ 區(qū)稱(chēng)為漏區(qū)。器件的控制區(qū)為柵區(qū),附于其上的電極稱(chēng)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(chēng)為亞溝道區(qū)( Subchannel region )。而在漏區(qū)另一側(cè)的P+ 區(qū)稱(chēng)為漏注入?yún)^(qū)( Drain injector ),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,...
1979年,MOS柵功率開(kāi)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(lèi)晶閘管的結(jié)構(gòu)(P-N-P-N四層組成),其特點(diǎn)是通過(guò)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(lái)。[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(lái),通過(guò)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)***改進(jìn),這是隨著硅片上外延的技術(shù)進(jìn)步,以及采用對(duì)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...
Rlimit =10~100Ω,C=10~470μF,Creset=10nF.一、柵極電阻Rg的作用1、消除柵極振蕩絕緣柵器件(IGBT、MOSFET)的柵射(或柵源)極之間是容性結(jié)構(gòu),柵極回路的寄生電感又是不可避免的,如果沒(méi)有柵極電阻,那柵極回路在驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)脈沖的激勵(lì)下要產(chǎn)生很強(qiáng)的振蕩,因此必須串聯(lián)一個(gè)電阻加以迅速衰減。2、轉(zhuǎn)移驅(qū)動(dòng)器的功率損耗電容電感都是無(wú)功元件,如果沒(méi)有柵極電阻,驅(qū)動(dòng)功率就將絕大部分消耗在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的輸出管上,使其溫度上升很多。非穿通(NPT)技術(shù)則是基于不對(duì)少子壽命進(jìn)行殺傷而有很好的輸運(yùn)效率,不過(guò)其載流子注入系數(shù)卻比較低。奉賢區(qū)銷(xiāo)售IGBT模塊費(fèi)用Cies : IGBT...
1979年,MOS柵功率開(kāi)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(lèi)晶閘管的結(jié)構(gòu)(P-N-P-N四層組成),其特點(diǎn)是通過(guò)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(lái)。[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(lái),通過(guò)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)***改進(jìn),這是隨著硅片上外延的技術(shù)進(jìn)步,以及采用對(duì)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...
IGBT是先進(jìn)的第三代功率模塊,工作頻率1-20khz,主要應(yīng)用在變頻器的主回路逆變器及一切逆變電路,即dc/ac變換中。例電動(dòng)汽車(chē)、伺服控制器、UPS、開(kāi)關(guān)電源、斬波電源、無(wú)軌電車(chē)等。問(wèn)世迄今有十年多歷史,幾乎已替代一切其它功率器件,例SCR、GTO、GTR、MOSFET、雙極型達(dá)林頓管等如今功率可高達(dá)1MW的低頻應(yīng)用中,單個(gè)元件電壓可達(dá)4.0KV(pt結(jié)構(gòu))一6.5KV(npt結(jié)構(gòu)),電流可達(dá)1.5KA,是較為理想的功率模塊。 [1]a,柵極與任何導(dǎo)電區(qū)要絕緣,以免產(chǎn)生靜電而擊穿,所以包裝時(shí)將g極和e極之間要有導(dǎo)電泡沫塑料,將它短接。裝配時(shí)切不可用手指直接接觸,直到g極管腳進(jìn)行長(zhǎng)久性連接。...
IGBT 的開(kāi)關(guān)特性是指漏極電流與漏源電壓之間的關(guān)系。IGBT 處于導(dǎo)通態(tài)時(shí),由于它的PNP 晶體管為寬基區(qū)晶體管,所以其B 值極低。盡管等效電路為達(dá)林頓結(jié)構(gòu),但流過(guò)MOSFET 的電流成為IGBT 總電流的主要部分。由于N+ 區(qū)存在電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng),所以IGBT 的通態(tài)壓降小,耐壓1000V的IGBT 通態(tài)壓降為2 ~ 3V 。IGBT 處于斷態(tài)時(shí),只有很小的泄漏電流存在。 [1]動(dòng)態(tài)特性IGBT 在開(kāi)通過(guò)程中,大部分時(shí)間是作為MOSFET 來(lái)運(yùn)行的,只是在漏源電壓Uds 下降過(guò)程后期, PNP 晶體管由放大區(qū)至飽和,又增加了一段延遲時(shí)間。td(on) 為開(kāi)通延遲時(shí)間, tri 為電流上升時(shí)間。...
IGBT功率模塊采用IC驅(qū)動(dòng),各種驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路,高性能IGBT芯片,新型封裝技術(shù),從復(fù)合功率模塊PIM發(fā)展到智能功率模塊IPM、電力電子積木PEBB、電力模塊IPEM。PIM向高壓大電流發(fā)展,其產(chǎn)品水平為1200—1800A/1800—3300V,IPM除用于變頻調(diào)速外,600A/2000V的IPM已用于電力機(jī)車(chē)VVVF逆變器。平面低電感封裝技術(shù)是大電流IGBT模塊為有源器件的PEBB,用于艦艇上的導(dǎo)彈發(fā)射裝置。IPEM采用共燒瓷片多芯片模塊技術(shù)組裝PEBB,**降低電路接線(xiàn)電感,提高系統(tǒng)效率,現(xiàn)已開(kāi)發(fā)成功第二代IPEM,其中所有的無(wú)源元件以埋層方式掩埋在襯底中。智能化、模塊化成為IGBT發(fā)展...
1947年12月,美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的肖克利、巴丁和布拉頓組成的研究小組,研制出一種點(diǎn)接觸型的鍺晶體管。晶體管的問(wèn)世,是20世紀(jì)的一項(xiàng)重大發(fā)明,是微電子**的先聲。晶體管出現(xiàn)后,人們就能用一個(gè)小巧的、消耗功率低的電子器件,來(lái)代替體積大、功率消耗大的電子管了。晶體管的發(fā)明又為后來(lái)集成電路的誕生吹響了號(hào)角。20世紀(jì)**初的10年,通信系統(tǒng)已開(kāi)始應(yīng)用半導(dǎo)體材料。20世紀(jì)上半葉,在無(wú)線(xiàn)電愛(ài)好者中***流行的礦石收音機(jī),就采用礦石這種半導(dǎo)體材料進(jìn)行檢波。半導(dǎo)體的電學(xué)特性也在電話(huà)系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。晶體管的發(fā)明,**早可以追溯到1929年,當(dāng)時(shí)工程師利蓮費(fèi)爾德就已經(jīng)取得一種晶體管的**。但是,限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平...
這種方法雖然準(zhǔn)確但太繁瑣,一般情況下我們可以簡(jiǎn)單地利用IGBT數(shù)據(jù)手冊(cè)中所給出的輸入電容Cies值近似地估算出門(mén)極電荷:如果IGBT數(shù)據(jù)表給出的Cies的條件為VCE = 25 V, VGE = 0 V, f= 1 MHz,那么可以近似的認(rèn)為Cin=4.5Cies,門(mén)極電荷 QG ≈ ΔUGE · Cies · 4.5 = [ VG(on) - VG(off) ] · Cies · 4.5Cies : IGBT的輸入電容(Cies 可從IGBT 手冊(cè)中找到)如果IGBT數(shù)據(jù)表給出的Cies的條件為VCE = 10 V, VGE = 0 V, f= 1 MHz,那么可以近似的認(rèn)為Cin=2.2C...
fsw max. : 比較高開(kāi)關(guān)頻率IoutAV :單路的平均電流QG : 門(mén)極電壓差時(shí)的 IGBT門(mén)極總電荷RG extern : IGBT 外部的門(mén)極電阻RG intern : IGBT 芯片內(nèi)部的門(mén)極電阻但是實(shí)際上在很多情況下,數(shù)據(jù)手冊(cè)中這個(gè)門(mén)極電荷參數(shù)沒(méi)有給出,門(mén)極電壓在上升過(guò)程中的充電過(guò)程也沒(méi)有描述。這時(shí)候比較好是按照 IEC 60747-9-2001 - Semiconductor devices -Discrete devices - Part 9: Insulated-gate bipolar transistors (IGBTs)所給出的測(cè)試方法測(cè)量出開(kāi)通能量E,然后再計(jì)算出...
由于IGBT模塊為MOSFET結(jié)構(gòu),IGBT的柵極通過(guò)一層氧化膜與發(fā)射極實(shí)現(xiàn)電隔離。由于此氧化膜很薄,其擊穿電壓一般達(dá)到20~30V。因此因靜電而導(dǎo)致柵極擊穿是IGBT失效的常見(jiàn)原因之一。 因此使用中要注意以下幾點(diǎn):1. 在使用模塊時(shí),盡量不要用手觸摸驅(qū)動(dòng)端子部分,當(dāng)必須要觸摸模塊端子時(shí),要先將人體或衣服上的靜電用大電阻接地進(jìn)行放電后,再觸摸;2. 在用導(dǎo)電材料連接模塊驅(qū)動(dòng)端子時(shí),在配線(xiàn)未接好之前請(qǐng)先不要接上模塊;3. 盡量在底板良好接地的情況下操作。非穿通(NPT)技術(shù)則是基于不對(duì)少子壽命進(jìn)行殺傷而有很好的輸運(yùn)效率,不過(guò)其載流子注入系數(shù)卻比較低。崇明區(qū)如何IGBT模塊設(shè)計(jì)絕緣柵雙極晶體管(I...
在使用IGBT的場(chǎng)合,當(dāng)柵極回路不正常或柵極回路損壞時(shí)(柵極處于開(kāi)路狀態(tài)),若在主回路上加上電壓,則IGBT就會(huì)損壞,為防止此類(lèi)故障,應(yīng)在柵極與發(fā)射極之間串接一只10KΩ左右的電阻。在安裝或更換IGBT模塊時(shí),應(yīng)十分重視IGBT模塊與散熱片的接觸面狀態(tài)和擰緊程度。為了減少接觸熱阻,比較好在散熱器與IGBT模塊間涂抹導(dǎo)熱硅脂。一般散熱片底部安裝有散熱風(fēng)扇,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(duì)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(guò)高時(shí)將報(bào)警或停止IGBT模塊工作 [1]。柵射極間施加反壓或不加信號(hào)時(shí),MOSFET...
導(dǎo)通壓降電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)使電阻RN減小,使通態(tài)壓降小。關(guān)斷當(dāng)在柵極施加一個(gè)負(fù)偏壓或柵壓低于門(mén)限值時(shí),溝道被禁止,沒(méi)有空穴注入N-區(qū)內(nèi)。在任何情況下,如果MOSFET電流在開(kāi)關(guān)階段迅速下降,集電極電流則逐漸降低,這是因?yàn)閾Q向開(kāi)始后,在N層內(nèi)還存在少數(shù)的載流子(少子)。這種殘余電流值(尾流)的降低,完全取決于關(guān)斷時(shí)電荷的密度,而密度又與幾種因素有關(guān),如摻雜質(zhì)的數(shù)量和拓?fù)洌瑢哟魏穸群蜏囟取I僮拥乃p使集電極電流具有特征尾流波形,集電極電流引起以下問(wèn)題:功耗升高;交叉導(dǎo)通問(wèn)題,特別是在使用續(xù)流二極管的設(shè)備上,問(wèn)題更加明顯。MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小,開(kāi)關(guān)速度快,但導(dǎo)通壓降大,載流密度小。楊浦區(qū)進(jìn)口IGBT模...
IGBT是強(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。MOSFET由于實(shí)現(xiàn)一個(gè)較高的擊穿電壓BVDSS需要一個(gè)源漏通道,而這個(gè)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,但是在高電平時(shí),功率導(dǎo)通損耗仍然要比IGBT 高出很多。IGBT較低的壓降,轉(zhuǎn)換成一個(gè)低VCE(sat)的能力,以及IGBT的結(jié)構(gòu),與同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)雙極器件相比,可支持更高電流密度,并簡(jiǎn)化 IGBT驅(qū)動(dòng)器的原理圖。 [1]在安裝或更換IGBT模塊時(shí),應(yīng)十分重視I...
IGBT功率模塊采用IC驅(qū)動(dòng),各種驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路,高性能IGBT芯片,新型封裝技術(shù),從復(fù)合功率模塊PIM發(fā)展到智能功率模塊IPM、電力電子積木PEBB、電力模塊IPEM。PIM向高壓大電流發(fā)展,其產(chǎn)品水平為1200—1800A/1800—3300V,IPM除用于變頻調(diào)速外,600A/2000V的IPM已用于電力機(jī)車(chē)VVVF逆變器。平面低電感封裝技術(shù)是大電流IGBT模塊為有源器件的PEBB,用于艦艇上的導(dǎo)彈發(fā)射裝置。IPEM采用共燒瓷片多芯片模塊技術(shù)組裝PEBB,**降低電路接線(xiàn)電感,提高系統(tǒng)效率,現(xiàn)已開(kāi)發(fā)成功第二代IPEM,其中所有的無(wú)源元件以埋層方式掩埋在襯底中。智能化、模塊化成為IGBT發(fā)展...
圖1(a)所示為一個(gè)N 溝道增強(qiáng)型絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu), N+ 區(qū)稱(chēng)為源區(qū),附于其上的電極稱(chēng)為源極。N基 區(qū)稱(chēng)為漏區(qū)。器件的控制區(qū)為柵區(qū),附于其上的電極稱(chēng)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-區(qū))(溝道在該區(qū)域形成),稱(chēng)為亞溝道區(qū)( Subchannel region )。而在漏區(qū)另一側(cè)的P+ 區(qū)稱(chēng)為漏注入?yún)^(qū)( Drain injector ),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(chēng)為漏極。由于IGBT模塊為MOSFET結(jié)構(gòu),IGBT的柵...
正式商用的高壓大電流IGBT器件至今尚未出現(xiàn),其電壓和電流容量還很有限,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足電力電子應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的需求,特別是在高壓領(lǐng)域的許多應(yīng)用中,要求器件的電壓等級(jí)達(dá)到10KV以上。目前只能通過(guò)IGBT高壓串聯(lián)等技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)高壓應(yīng)用。國(guó)外的一些廠家如瑞士ABB公司采用軟穿通原則研制出了8KV的IGBT器件,德國(guó)的EUPEC生產(chǎn)的6500V/600A高壓大功率IGBT器件已經(jīng)獲得實(shí)際應(yīng)用,日本東芝也已涉足該領(lǐng)域。與此同時(shí),各大半導(dǎo)體生產(chǎn)廠商不斷開(kāi)發(fā)IGBT的高耐壓、大電流、高速、低飽和壓降、高可靠性、低成本技術(shù),主要采用1um以下制作工藝,研制開(kāi)發(fā)取得一些新進(jìn)展。 [1]一般保存IGBT模塊的場(chǎng)所,應(yīng)...
測(cè)量靜態(tài)測(cè)量:把萬(wàn)用表放在乘100檔,測(cè)量黑表筆接1端子、紅表筆接2端子,顯示電阻應(yīng)為無(wú)窮大; 表筆對(duì)調(diào),顯示電阻應(yīng)在400歐左右.用同樣的方法,測(cè)量黑表筆接3端子、紅表筆接1端子, 顯示電阻應(yīng)為無(wú)窮大;表筆對(duì)調(diào),顯示電阻應(yīng)在400歐左右.若符合上述情況表明此IGBT的兩個(gè)單元沒(méi)有明顯的故障. 動(dòng)態(tài)測(cè)試: 把萬(wàn)用表的檔位放在乘10K檔,用黑表筆接4端子,紅表筆接5端子,此時(shí)黑表筆接3端子紅表筆接1端子, 此時(shí)電阻應(yīng)為300-400歐,把表筆對(duì)調(diào)也有大約300-400歐的電阻表明此IGBT單元是完好的. 用同樣的方法測(cè)試1、2端子間的IGBT,若符合上述的情況表明該IGBT也是完好的。 其相互關(guān)...