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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。這種器件表現(xiàn)為一個(gè)類晶閘管的結(jié)構(gòu)(P-N-P-N四層組成),其特點(diǎn)是通過強(qiáng)堿濕法刻蝕工藝形成了V形槽柵。吳江區(qū)本地IGBT模塊品牌
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。。相城區(qū)使用IGBT模塊量大從優(yōu)為了減少接觸熱阻,在散熱器與IGBT模塊間涂抹導(dǎo)熱硅脂。
IGBT電源模塊是一種復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件,其**由MOSFET(金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)和GTR(巨型晶體管)復(fù)合結(jié)構(gòu)組成,兼具高輸入阻抗與低導(dǎo)通壓降的優(yōu)勢(shì)。該模塊廣泛應(yīng)用于高壓變流系統(tǒng),包括工業(yè)變頻器、電力牽引傳動(dòng)裝置及智能電網(wǎng)設(shè)備等場景,支持600V及以上的直流電壓環(huán)境 [1]。該器件特性分為靜態(tài)與動(dòng)態(tài)兩類,前者包含伏安特性和轉(zhuǎn)移特性,后者涵蓋開關(guān)特性。截至2025年,其技術(shù)已滲透至可再生能源發(fā)電、軌道交通能源轉(zhuǎn)換等新興領(lǐng)域,并持續(xù)推動(dòng)電力電子系統(tǒng)的高效化發(fā)展 [1]
IGBT的應(yīng)用范圍一般都在耐壓600V以上、電流10A以上、頻率為1kHz以上的區(qū)域。多使用在工業(yè)用電機(jī)、民用小容量電機(jī)、變換器(逆變器)、照相機(jī)的頻閃觀測器、感應(yīng)加熱(InductionHeating)電飯鍋等領(lǐng)域。根據(jù)封裝的不同,IGBT大致分為兩種類型,一種是模壓樹脂密封的三端單體封裝型,從TO-3P到小型表面貼裝都已形成系列。另一種是把IGBT與FWD (FleeWheelDiode)成對(duì)地(2或6組)封裝起來的模塊型,主要應(yīng)用在工業(yè)上。模塊的類型根據(jù)用途的不同,分為多種形狀及封裝方式,都已形成系列化。裝IGBT模塊的容器,應(yīng)選用不帶靜電的容器。
IGBT 的開關(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 在開通過程中,大部分時(shí)間是作為MOSFET 來運(yùn)行的,只是在漏源電壓Uds 下降過程后期, 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) 為開通延遲時(shí)間, tri 為電流上升時(shí)間。因此因靜電而導(dǎo)致柵極擊穿是IGBT失效的常見原因之一。相城區(qū)使用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。吳江區(qū)本地IGBT模塊品牌
表1 IGBT門極驅(qū)動(dòng)條件與器件特性的關(guān)系由于IGBT的開關(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, VGE并非越高越好,一般不允許超過20 V,原因是一旦發(fā)生過流或短路,柵壓越高,則電流幅值越高,IGBT損壞的可能性就越大。通常,綜合考慮取+15 V為宜。吳江區(qū)本地IGBT模塊品牌
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