TA=125°C图7其他公司的IGBT的低端IGBT开关电压和dV/dt感生电流的18A峰值图8IRGP30B120KD-EIGBT的低端IGBT开关电压和dV/dt感生电流的dV/dt感生电流的减小清楚说明单正向栅驱动设计的优胜之处。但在这个测试中,Co-Pack二极管电流的影响并没有完全计算在内。为了只显示出IGBT对整体电流的影响,我们只利用相同的分立式反并联二极管再重复测试,如图9中的Ice(cntrl)。图9利用相同的分立式Co-Pack二极管产生的dV/dt感生电流图10显示出在没有IGBT情况下,负偏置栅驱动器IGBT的I电流。图11为IRGP30B120KD-E单正向栅驱动器的I电流。两种情况下的电流都很低,分别为1A和。图10其他公司的IGBT的Co-Pack二极管内的低端IGBT的VCE和dV/dt感生电流1A峰值图11IRG30B120KD-E的Co-Pack二极管内的低端IGBT的VCE和dV/dt感生电流如果从整体IGBT/二极管电流中减去图10和图11的二极管电流,结果是I(负偏置栅驱动IGBT)=18-1=17AI(IRGP30B120KD-E)==可见总的减小为17:=21:1在相同的测试条件下,当栅电压是在0V或单正向栅驱动情况下,IRGP30B120KD的电路性能显示dV/dt感生开通电流减小比例为21:1。如果IGBT采用这种方式驱动,上海定制Mitsubishi三菱IGBT模块销售厂家,电流很小,对功耗的影响几乎可以忽略。在轨道交通,上海定制Mitsubishi三菱IGBT模块销售厂家,上海定制Mitsubishi三菱IGBT模块销售厂家、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用广。上海定制Mitsubishi三菱IGBT模块销售厂家
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(Subchannelregion)。而在漏区另一侧的P+区称为漏注入区(Draininjector),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。IGBT的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道,给PNP晶体管提供基极电流,使IGBT导通。反之,加反向门极电压消除沟道,切断基极电流,使IGBT关断。IGBT的驱动方法和MOSFET基本相同,只需控制输入极N一沟道MOSFET,所以具有高输入阻抗特性。当MOSFET的沟道形成后,从P+基极注入到N一层的空穴(少子),对N一层进行电导调制,减小N一层的电阻,使IGBT在高电压时,也具有低的通态电压。IGBT和可控硅区别IGBT与晶闸管1.整流元件(晶闸管)简单地说:整流器是把单相或三相正弦交流电流通过整流元件变成平稳的可调的单方向的直流电流。其实现条件主要是依靠整流管。上海定制Mitsubishi三菱IGBT模块销售厂家IGBT模块是由IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与FWD通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品。
晶闸管等元件通过整流来实现。除此之外整流器件还有很多,如:可关断晶闸管GTO,逆导晶闸管,双向晶闸管,整流模块,功率模块IGBT,SIT,MOSFET等等,这里只探讨晶闸管。晶闸管又名可控硅,通常人们都叫可控硅。是一种功率半导体器件,由于它效率高,控制特性好,寿命长,体积小等优点,自上个世纪六十长代以来,获得了迅猛发展,并已形成了一门的学科。“晶闸管交流技术”。晶闸管发展到今,在工艺上已经非常成熟,品质更好,成品率大幅提高,并向高压大电流发展。目前国内晶闸管大额定电流可达5000A,国外更大。我国的韶山电力机车上装载的都是我国自行研制的大功率晶闸管。晶闸管的应用:一、可控整流如同二极管整流一样,可以把交流整流为直流,并且在交流电压不变的情况下,方便地控制直流输出电压的大小即可控整流,实现交流——可变直流二、交流调压与调功利用晶闸管的开关特性代替老式的接触调压器、感应调压器和饱和电抗器调压。为了消除晶闸管交流调压产生的高次谐波,出现了一种过零触发,实现负载交流功率的无级调节即晶闸管调功器。交流——可变交流。三、逆变与变频直流输电:将三相高压交流整流为高压直流,由高压直流远距离输送以减少损耗。
脉冲的幅值与栅驱动电路阻抗和dV/dt的实际数值有直接关系。IGBT本身的设计对减小C和C的比例非常重要,它可因此减小dV/dt感生电压幅值。如果dV/dt感生电压峰值超过IGBT的阀值,Q1产生集电极电流并产生很大的损耗,因为此时集电极到发射极的电压很高。为了减小dV/dt感生电流和防止器件开通,可采取以下措施:关断时采用栅极负偏置,可防止电压峰值超过V,但问题是驱动电路会更复杂。减小IGBT的CGC寄生电容和多晶硅电阻Rg’。减小本征JFET的影响图3给出了为反向偏置关断而设计的典型IGBT电容曲线。CRES曲线(及其他曲线)表明一个特性,电容一直保持在较高水平,直到V接近15V,然后才下降到较低值。如果减小或消除这种“高原”(plateau)特性,C的实际值就可以进一步减小。这种现象是由IGBT内部的本征JFET引起的。如果JFET的影响可小化,C和C可随着VCE的提高而很快下降。这可能减小实际的CRES,即减小dV/dt感生开通对IGBT的影响。图3需负偏置关断的典型IGBT的寄生电容与V的关系。IRGP30B120KD-E是一个备较小C和经改良JFET的典型IGBT。这是一个1200V,30ANPTIGBT。它是一个Co-Pack器件,与一个反并联超快软恢复二极管共同配置于TO-247封装。设计人员可减小多晶体栅极宽度。开关频率比较大的IGBT型号是S4,可以使用到30KHz的开关频率。
IGBT(绝缘栅双极型晶体管),是由BJT(双极结型晶体三极管)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,其具有自关断的特征。简单讲,是一个非通即断的开关,IGBT没有放大电压的功能,导通时可以看做导线,断开时当做开路。IGBT融合了BJT和MOSFET的两种器件的优点,如驱动功率小和饱和压降低等。IGBT模块是由IGBT与FWD(续流二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品,具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点。IGBT是能源转换与传输的器件,是电力电子装置的“CPU”。采用IGBT进行功率变换,能够提高用电效率和质量,具有高效节能和绿色环保的特点,是解决能源短缺问题和降低碳排放的关键支撑技术。IGBT是以GTR为主导元件,MOSFET为驱动元件的达林顿结构的复合器件。其外部有三个电极,分别为G-栅极,C-集电极,E-发射极。在IGBT使用过程中,可以通过控制其集-射极电压UCE和栅-射极电压UGE的大小,从而实现对IGBT导通/关断/阻断状态的控制。1)当IGBT栅-射极加上加0或负电压时,MOSFET内沟道消失,IGBT呈关断状态。2)当集-射极电压UCE<0时,J3的PN结处于反偏,IGBT呈反向阻断状态。3)当集-射极电压UCE>0时。电动汽车概念也火的一塌糊涂,三菱推出了650V等级的IGBT,专门用于电动汽车行业。上海定制Mitsubishi三菱IGBT模块销售厂家
这些IGBT是汽车级别的,属于特种模块,价格偏贵。上海定制Mitsubishi三菱IGBT模块销售厂家
以避免回路噪声,各路隔离电源要达到一定的绝缘等级要求。3)在连接IGBT电极端子时,主端子电极间不能有张力和压力作用,连接线(条)必须满足应用,以免电极端子发热在模块上产生过热。控制信号线和驱动电源线要离远些,尽量垂直,不要平行放置。4)光耦合器输出与IGBT输入之间在PCB上的走线应尽量短,不要超过3cm。5)驱动信号隔离要用高共模抑制比(CMR)的高速光耦合器,要求tp《μs,CMR》l0kV/μs,如6N137,TCP250等。6)IGBT模块驱动端子上的黑色套管是防静电导电管,用接插件引线时,取下套管应立即插上引线;或采用焊接引线时先焊接再剪断套管。7)对IGBT端子进行锡焊作业的时候,为了避免由烙铁、烙铁焊台的泄漏产生静电加到IGBT上,烙铁前端等要用十分低的电阻接地。焊接G极时,电烙铁要停电并接地,选用定温电烙铁合适。当手工焊接时,温度260℃±5℃,时间(10+1)s。波峰焊接时,PCB要预热80~105℃,在245℃时浸入焊接3~4s。8)仪器测量时,应采用1000电阻与G极串联。在模块的端子部测量驱动电压(VGE)时,应确认外加了既定的电压。9)IGBT模块是在用lC泡沫等导电性材料对控制端子采取防静电对策的状态下出库的。上海定制Mitsubishi三菱IGBT模块销售厂家
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