3、调节功率开关器件的通断速度栅极电阻小,开关器件通断快,开关损耗小;反之则慢,同时开关损耗大。但驱动速度过快将使开关器件的电压和电流变化率**提高,从而产生较大的干扰,严重的将使整个装置无法工作,因此必须统筹兼顾。二、栅极电阻的选取1、栅极电阻阻值的确定各种不同的考虑下,栅极电阻的选取会有很大的差异。初试可如下选取:不同品牌的IGBT模块可能有各自的特定要求,可在其参数手册的推荐值附近调试。2、栅极电阻功率的确定栅极电阻的功率由IGBT栅极驱动的功率决定,一般来说栅极电阻的总功率应至少是栅极驱动功率的2倍。IGBT栅极驱动功率 P=FUQ,其中:F 为工作频率;U 为驱动输出电压的峰峰值;在安装或更换IGBT模块时,应十分重视IGBT模块与散热片的接触面状态和拧紧程度。上海质量IGBT模块设计
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。IGBT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。上海质量IGBT模块设计在这种沟槽结构中,实现了在通态电压和关断时间之间折衷的更重要的改进。
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。
在使用IGBT的场合,当栅极回路不正常或栅极回路损坏时(栅极处于开路状态),若在主回路上加上电压,则IGBT就会损坏,为防止此类故障,应在栅极与发射极之间串接一只10KΩ左右的电阻。在安装或更换IGBT模块时,应十分重视IGBT模块与散热片的接触面状态和拧紧程度。为了减少接触热阻,比较好在散热器与IGBT模块间涂抹导热硅脂。一般散热片底部安装有散热风扇,当散热风扇损坏中散热片散热不良时将导致IGBT模块发热,而发生故障。因此对散热风扇应定期进行检查,一般在散热片上靠近IGBT模块的地方安装有温度感应器,当温度过高时将报警或停止IGBT模块工作 [1]。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。
IGBT功率模块采用IC驱动,各种驱动保护电路,高性能IGBT芯片,新型封装技术,从复合功率模块PIM发展到智能功率模块IPM、电力电子积木PEBB、电力模块IPEM。PIM向高压大电流发展,其产品水平为1200—1800A/1800—3300V,IPM除用于变频调速外,600A/2000V的IPM已用于电力机车VVVF逆变器。平面低电感封装技术是大电流IGBT模块为有源器件的PEBB,用于舰艇上的导弹发射装置。IPEM采用共烧瓷片多芯片模块技术组装PEBB,**降低电路接线电感,提高系统效率,现已开发成功第二代IPEM,其中所有的无源元件以埋层方式掩埋在衬底中。智能化、模块化成为IGBT发展热点。因此因静电而导致栅极击穿是IGBT失效的常见原因之一。上海质量IGBT模块设计
当集电极被施加一个反向电压时,J1 就会受到反向偏压控制,耗尽层则会向N-区扩展。上海质量IGBT模块设计
fsw max. : 比较高开关频率IoutAV :单路的平均电流QG : 门极电压差时的 IGBT门极总电荷RG extern : IGBT 外部的门极电阻RG intern : IGBT 芯片内部的门极电阻但是实际上在很多情况下,数据手册中这个门极电荷参数没有给出,门极电压在上升过程中的充电过程也没有描述。这时候比较好是按照 IEC 60747-9-2001 - Semiconductor devices -Discrete devices - Part 9: Insulated-gate bipolar transistors (IGBTs)所给出的测试方法测量出开通能量E,然后再计算出QG。E = ∫IG · ΔUGE · dt= QG · ΔUGE上海质量IGBT模块设计
茵菲菱新能源(上海)有限公司是一家有着先进的发展理念,先进的管理经验,在发展过程中不断完善自己,要求自己,不断创新,时刻准备着迎接更多挑战的活力公司,在上海市等地区的电工电气中汇聚了大量的人脉以及**,在业界也收获了很多良好的评价,这些都源自于自身的努力和大家共同进步的结果,这些评价对我们而言是比较好的前进动力,也促使我们在以后的道路上保持奋发图强、一往无前的进取创新精神,努力把公司发展战略推向一个新高度,在全体员工共同努力之下,全力拼搏将共同茵菲菱供应和您一起携手走向更好的未来,创造更有价值的产品,我们将以更好的状态,更认真的态度,更饱满的精力去创造,去拼搏,去努力,让我们一起更好更快的成长!