IGBT電源模塊通過集成MOSFET的柵極絕緣層與GTR的雙極型導(dǎo)電機(jī)制,實(shí)現(xiàn)低損耗高頻開關(guān)功能。其柵極電壓控制導(dǎo)通狀態(tài),當(dāng)施加正向電壓時(shí)形成導(dǎo)電溝道,集電極-發(fā)射極間呈現(xiàn)低阻抗特性 [1]主要部署于高壓能量轉(zhuǎn)換場(chǎng)景:1.工業(yè)控制:驅(qū)動(dòng)交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng),提升變頻器能效;2.電力交通:高鐵牽引變流器的**功率單元;3.新能源系統(tǒng):光伏逆變器和風(fēng)電變流裝置的功率調(diào)節(jié)模塊;4.智能電網(wǎng):柔性直流輸電系統(tǒng)的電壓轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn) [1]。靜態(tài)特性伏安特性:反映導(dǎo)通狀態(tài)下電流與電壓關(guān)系轉(zhuǎn)移特性:描述柵極電壓對(duì)集電極電流的控制能力這次從穿通(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。工業(yè)園區(qū)加工IGBT模塊量大從優(yōu)
鑒于尾流與少子的重組有關(guān),尾流的電流值應(yīng)與芯片的溫度、IC 和VCE密切相關(guān)的空穴移動(dòng)性有密切的關(guān)系。因此,根據(jù)所達(dá)到的溫度,降低這種作用在終端設(shè)備設(shè)計(jì)上的電流的不理想效應(yīng)是可行的,尾流特性與VCE、IC和 TC有關(guān)。柵射極間施加反壓或不加信號(hào)時(shí),MOSFET內(nèi)的溝道消失,晶體管的基極電流被切斷,IGBT關(guān)斷。 [2]反向阻斷當(dāng)集電極被施加一個(gè)反向電壓時(shí),J1 就會(huì)受到反向偏壓控制,耗盡層則會(huì)向N-區(qū)擴(kuò)展。因過多地降低這個(gè)層面的厚度,將無法取得一個(gè)有效的阻斷能力,所以,這個(gè)機(jī)制十分重要。另一方面,如果過大地增加這個(gè)區(qū)域尺寸,就會(huì)連續(xù)地提高壓降。工業(yè)園區(qū)加工IGBT模塊量大從優(yōu)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。
門極輸入電容Cies 由CGE 和CGC 來表示,它是計(jì)算IGBT 驅(qū)動(dòng)器電路所需輸出功率的關(guān)鍵參數(shù)。該電容幾乎不受溫度影響,但與IGBT集電極-發(fā)射極電壓VCE 的電壓有密切聯(lián)系。在IGBT數(shù)據(jù)手冊(cè)中給出的電容Cies 的值,在實(shí)際電路應(yīng)用中不是一個(gè)特別有用的參數(shù),因?yàn)樗峭ㄟ^電橋測(cè)得的,在測(cè)量電路中,加在集電極上C 的電壓一般只有25V(有些廠家為10V),在這種測(cè)量條件下,所測(cè)得的結(jié)電容要比VCE=600V 時(shí)要大一些(如圖2)。由于門極的測(cè)量電壓太低(VGE=0V )而不是門極的門檻電壓,在實(shí)際開關(guān)中存在的米勒效應(yīng)(Miller 效應(yīng))在測(cè)量中也沒有被包括在內(nèi),在實(shí)際使用中的門極電容Cin值要比IGBT 數(shù)據(jù)手冊(cè)中給出的電容Cies 值大很多。因此,在IGBT數(shù)據(jù)手冊(cè)中給出的電容Cies值在實(shí)際應(yīng)用中**只能作為一個(gè)參考值使用。
大電流高電壓的IGBT已模塊化,它的驅(qū)動(dòng)電路除上面介紹的由分立元件構(gòu)成之外,已制造出集成化的IGBT**驅(qū)動(dòng)電路。其性能更好,整機(jī)的可靠性更高及體積更小。選擇IGBT模塊的電壓規(guī)格與所使用裝置的輸入電源即試電電源電壓緊密相關(guān)。其相互關(guān)系見下表。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。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。特別是用作高頻開關(guān)時(shí),由于開關(guān)損耗增大,發(fā)熱加劇,選用時(shí)應(yīng)該降等使用。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。
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減小引線長(zhǎng)度;b) 驅(qū)動(dòng)的柵射極引線絞合,并且不要用過粗的線;c) 線路板上的 2 根驅(qū)動(dòng)線的距離盡量靠近;d) 柵極電阻使用無感電阻;e) 如果是有感電阻,可以用幾個(gè)并聯(lián)以減小電感。2、IGBT 開通和關(guān)斷選取不同的柵極電阻通常為達(dá)到更好的驅(qū)動(dòng)效果,IGBT開通和關(guān)斷可以采取不同的驅(qū)動(dòng)速度,分別選取 Rgon和Rgoff(也稱 Rg+ 和 Rg- )往往是很必要的IGBT驅(qū)動(dòng)器有些是開通和關(guān)斷分別輸出控制,只要分別接上Rgon和Rgoff就可以了。。特別是用作高頻開關(guān)時(shí),由于開關(guān)損耗增大,發(fā)熱加劇,選用時(shí)應(yīng)該降等使用?;⑶饏^(qū)智能IGBT模塊量大從優(yōu)
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。工業(yè)園區(qū)加工IGBT模塊量大從優(yōu)
b、主電路用螺絲擰緊,控制極g要用插件,盡可能不用焊接方式。c、裝卸時(shí)應(yīng)采用接地工作臺(tái),接地地面,接地腕帶等防靜電措施。 d、儀器測(cè)量時(shí),將1000電阻與g極串聯(lián)。e、要在無電源時(shí)進(jìn)行安裝。f,焊接g極時(shí),電烙鐵要停電并接地,選用定溫電烙鐵**合適。當(dāng)手工焊接時(shí),溫度260±5℃.時(shí)間(10±1)秒,松香焊劑。波峰焊接時(shí),PCB板要預(yù)熱80℃-105℃,在245℃時(shí)浸入焊接3-4IGBT發(fā)展趨向是高耐壓、大電流、高速度、低壓降、高可靠、低成本為目標(biāo)的,特別是發(fā)展高壓變頻器的應(yīng)用,簡(jiǎn)化其主電路,減少使用器件,提高可靠性,降**造成本,簡(jiǎn)化調(diào)試工作等,都與IGBT有密切的內(nèi)在聯(lián)系,所以世界各大器件公司都在奮力研究、開發(fā),予估近2-3年內(nèi),會(huì)有突破性的進(jìn)展。已有適用于高壓變頻器的有電壓型HV-IGBT,igct,電流型sgct等。工業(yè)園區(qū)加工IGBT模塊量大從優(yōu)
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