IGBT的应用范围一般都在耐压600V以上、电流10A以上、频率为1kHz以上的区域。多使用在工业用电机、民用小容量电机、变换器(逆变器)、照相机的频闪观测器、感应加热(InductionHeating)电饭锅等领域。根据封装的不同,IGBT大致分为两种类型,一种是模压树脂密封的三端单体封装型,从TO-3P到小型表面贴装都已形成系列。另一种是把IGBT与FWD (FleeWheelDiode)成对地(2或6组)封装起来的模块型,主要应用在工业上。模块的类型根据用途的不同,分为多种形状及封装方式,都已形成系列化。因此因静电而导致栅极击穿是IGBT失效的常见原因之一。杨浦区进口IGBT模块品牌
这种方法虽然准确但太繁琐,一般情况下我们可以简单地利用IGBT数据手册中所给出的输入电容Cies值近似地估算出门极电荷:如果IGBT数据表给出的Cies的条件为VCE = 25 V, VGE = 0 V, f= 1 MHz,那么可以近似的认为Cin=4.5Cies,门极电荷 QG ≈ ΔUGE · Cies · 4.5 = [ VG(on) - VG(off) ] · Cies · 4.5Cies : IGBT的输入电容(Cies 可从IGBT 手册中找到)如果IGBT数据表给出的Cies的条件为VCE = 10 V, VGE = 0 V, f= 1 MHz,那么可以近似的认为Cin=2.2Cies,门极电荷 QG ≈ ΔUGE · Cies · 2.2 = [ VG(on) - VG(off) ] · Cies · 2.2黄浦区销售IGBT模块供应商GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;
当晶闸管全部导通时,静态闩锁出现。只在关断时才会出现动态闩锁。这一特殊现象严重地限制了安全操作区。为防止寄生NPN和PNP晶体管的有害现象,有必要采取以下措施:一是防止NPN部分接通,分别改变布局和掺杂级别。二是降低NPN和PNP晶体管的总电流增益。此外,闩锁电流对PNP和NPN器件的电流增益有一定的影响,因此,它与结温的关系也非常密切;在结温和增益提高的情况下,P基区的电阻率会升高,破坏了整体特性。因此,器件制造商必须注意将集电极最大电流值与闩锁电流之间保持一定的比例,通常比例为1:5。 [2]
IGBT 的开关特性是指漏极电流与漏源电压之间的关系。IGBT 处于导通态时,由于它的PNP 晶体管为宽基区晶体管,所以其B 值极低。尽管等效电路为达林顿结构,但流过MOSFET 的电流成为IGBT 总电流的主要部分。由于N+ 区存在电导调制效应,所以IGBT 的通态压降小,耐压1000V的IGBT 通态压降为2 ~ 3V 。IGBT 处于断态时,只有很小的泄漏电流存在。 [1]动态特性IGBT 在开通过程中,大部分时间是作为MOSFET 来运行的,只是在漏源电压Uds 下降过程后期, PNP 晶体管由放大区至饱和,又增加了一段延迟时间。td(on) 为开通延迟时间, tri 为电流上升时间。实际应用中常给出的漏极电流开通时间ton 即为td (on) tri 之和。漏源电压的下降时间由tfe1 和tfe2 组成。IGBT的闭锁电流IL为额定电流(直流)的3倍以上。
Q 为栅极电荷,可参考IGBT模块参数手册。例如,常见IGBT驱动器(如TX-KA101)输出正电压15V,负电压-9V,则U=24V,假设 F=10KHz,Q=2.8uC可计算出 P=0.67w ,栅极电阻应选取2W电阻,或2个1W电阻并联。三、设置栅极电阻的其他注意事项1、尽量减小栅极回路的电感阻抗,具体的措施有:a)驱动器靠近IGBT减小引线长度;b) 驱动的栅射极引线绞合,并且不要用过粗的线;c) 线路板上的 2 根驱动线的距离尽量靠近;d) 栅极电阻使用无感电阻;e) 如果是有感电阻,可以用几个并联以减小电感。2、IGBT 开通和关断选取不同的栅极电阻为了抑制n+pn-寄生晶体管的工作IGBT采用尽量缩小p+n-p晶体管的电流放大系数α作为解决闭锁的措施。杨浦区进口IGBT模块品牌
1979年,MOS栅功率开关器件作为IGBT概念的先驱即已被介绍到世间。杨浦区进口IGBT模块品牌
IGBT驱动电路是一种复合全控型电压驱动式功率的半导体器件IGBT驱动电路是驱动IGBT模块以能让其正常工作,并同时对其进行保护的电路。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。图1图1所示为一个N 沟道增强型绝缘栅双极晶体管结构, N+ 区称为源区,附于其上的电极称为源极。N+ 区称为漏区。器件的控制区为栅区,附于其上的电极称为栅极。沟道在紧靠栅区边界形成。在漏、源之间的P 型区(包括P+ 和P 一区)(沟道在该区域形成),称为亚沟道区( Subchannel region )。而在漏区另一侧的P+ 区称为漏注入区( Drain injector ),它是IGBT 特有的功能区,与漏区和亚沟道区一起形成PNP 双极晶体管,起发射极的作用,向漏极注入空穴,进行导电调制,以降低器件的通态电压。附于漏注入区上的电极称为漏极。杨浦区进口IGBT模块品牌
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