IGBT功率模塊是以絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)構(gòu)成的功率模塊,。由于IGBT模塊為MOSFET結(jié)構(gòu),,IGBT的柵極通過一層氧化膜與發(fā)射極實(shí)現(xiàn)電隔離,,具有出色的器件性能。廣泛應(yīng)用于伺服電機(jī),、變頻器,、變頻家電等領(lǐng)域,。IGBT功率模塊是電壓型控制,,輸入阻抗大,驅(qū)動功率小,,控制電路簡單,,開關(guān)損耗小,通斷速度快,,工作頻率高,,元件容量大等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)質(zhì)是個(gè)復(fù)合功率器件,,它集雙極型功率晶體管和功率MOSFET的優(yōu)點(diǎn)于一體化,。又因先進(jìn)的加工技術(shù)使它通態(tài)飽和電壓低,開關(guān)頻率高(可達(dá)20khz),,這兩點(diǎn)非常顯著的特性,,**近西門子公司又推出低飽和壓降()的npt-IGBT性能更佳,相繼東芝,、富士,、ir,摩托羅拉亦已在開發(fā)研制新品種。IGBT是先進(jìn)的第三代功率模塊,,工作頻率1-20khz,主要應(yīng)用在變頻器的主回路逆變器及一切逆變電路,,即dc/ac變換中。例電動汽車,、伺服控制器,、UPS、開關(guān)電源,、斬波電源,、無軌電車等。問世迄今有十年多歷史,,幾乎已替代一切其它功率器件,,例SCR、GTO,、GTR,、MOSFET、雙極型達(dá)林頓管等如今功率可高達(dá)1MW的低頻應(yīng)用中,,單個(gè)元件電壓可達(dá)(pt結(jié)構(gòu))一(npt結(jié)構(gòu)),,電流可達(dá)。 1965年,,小功率光觸發(fā)晶閘管出現(xiàn),,為其后出現(xiàn)的光耦合器打下了基礎(chǔ)。安徽模塊檢測
一,、可控硅的結(jié)構(gòu)和特性■可控硅從外形上分主要有螺旋式,、平板式和平底式三種(見圖表-25)。螺旋式的應(yīng)用較多,?!隹煽毓栌腥齻€(gè)電極----陽極(A)陰極(C)和控制極(G)。它有管芯是P型導(dǎo)體和N型導(dǎo)體交迭組成的四層結(jié)構(gòu),,共有三個(gè)PN結(jié),。其結(jié)構(gòu)示意圖和符號見圖表-26?!鰪膱D表-26中可以看到,,可控硅和只有一個(gè)PN結(jié)的硅整流二極度管在結(jié)構(gòu)上迥然不同??煽毓璧乃膶咏Y(jié)構(gòu)和控制極的引用,,為其發(fā)揮“以小控大”的優(yōu)異控制特性奠定了基礎(chǔ)。在應(yīng)用可控硅時(shí),,只要在控制極加上很小的電流或電壓,,就能控制很大的陽極電流或電壓。目前已能制造出電流容量達(dá)幾百安培以至上千安培的可控硅元件,。一般把5安培以下的可控硅叫小功率可控硅,,50安培以上的可控硅叫大功率可控硅?!隹煽毓铻槭裁雌溆小耙孕】卮蟆钡目煽匦阅??下面我們用圖表-27來簡單分析可控硅的工作原理。內(nèi)蒙古出口模塊IGBT柵極結(jié)構(gòu):平面柵機(jī)構(gòu),、Trench溝槽型結(jié)構(gòu),。
超快恢復(fù)二極管模塊,包括紫銅底板,氮化鋁陶瓷覆銅板,塑料外殼,三個(gè)主電極,環(huán)氧樹脂保護(hù)層,雙組份彈性硅凝膠保護(hù)層,RTV硅橡膠保護(hù)層,超快恢復(fù)二極管芯片和內(nèi)連接線,超快恢復(fù)二極管芯片固定在主電極上,主電極固定在氮化鋁陶瓷覆銅板上,氮化鋁陶瓷覆銅板固定在紫銅底板上,所有超快恢復(fù)二極管芯片,主電極,內(nèi)連接線和氮化鋁陶瓷覆銅板均設(shè)置在塑料外殼內(nèi),在塑料外殼的內(nèi)腔中,從下到上依次設(shè)有三層保護(hù)層,其中超快恢復(fù)二極管芯片,主電極,氮化鋁陶瓷覆銅板,紫銅底板之間都是通過銀錫焊連接,所述紫銅底板在焊接前必須進(jìn)行預(yù)彎處理,預(yù)彎方向?yàn)樯掀矫嫦蛳聫澢?它具有頻率高,超快恢復(fù),超軟和超耐固的特點(diǎn).
可控硅一經(jīng)觸發(fā)導(dǎo)通后,由于循環(huán)反饋的原因,,流入BG1 基極的電流已不只是初始的Ib1 ,,而是經(jīng)過BG1 、BG2 放大后的電流(β1 *β2 *Ib1 )這一電流遠(yuǎn)大于Ib1 ,,足以保持BG1 的持續(xù)導(dǎo)通,。此時(shí)觸發(fā)信號即使消失,可控硅仍保持導(dǎo)通狀態(tài)只有斷開電源Ea 或降低Ea ,,使BG1 ,、BG2 中的集電極電流小于維持導(dǎo)通的最小值時(shí),可控硅方可關(guān)斷,。當(dāng)然,,如果Ea 極性反接,,BG1 、BG2 由于受到反向電壓作用將處于截止?fàn)顟B(tài),。這時(shí),,即使輸入觸發(fā)信號,可控硅也不能工作,。反過來,,Ea 接成正向,而觸動發(fā)信號是負(fù)的,,可控硅也不能導(dǎo)通,。另外,如果不加觸發(fā)信號,,而正向陽極電壓大到超過一定值時(shí),,可控硅也會導(dǎo)通,但已屬于非正常工作情況了,。 可控硅這種通過觸發(fā)信號(小的觸發(fā)電流)來控制導(dǎo)通(可控硅中通過大電流)的可控特性,,正是它區(qū)別于普通硅整流二極管的重要特征。IGBT沒有放大電壓的功能,,導(dǎo)通時(shí)可以看做導(dǎo)線,,斷開時(shí)當(dāng)做開路。IGBT融合了BJT和MOSFET的兩種器件的優(yōu)點(diǎn),。
晶閘管誕生后,,其結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和工藝的改進(jìn),為新器件的不斷出現(xiàn)提供了條件,。1964年,,雙向晶閘管在GE公司開發(fā)成功,應(yīng)用于調(diào)光和馬達(dá)控制,;1965年,,小功率光觸發(fā)晶閘管出現(xiàn),為其后出現(xiàn)的光耦合器打下了基礎(chǔ),;60年代后期,,大功率逆變晶閘管問世,成為當(dāng)時(shí)逆變電路的基本元件,;1974年,,逆導(dǎo)晶閘管和非對稱晶閘管研制完成。普通晶閘廣泛應(yīng)用于交直流調(diào)速,、調(diào)光,、調(diào)溫等低頻(400Hz以下)領(lǐng)域,運(yùn)用由它所構(gòu)成的電路對電網(wǎng)進(jìn)行控制和變換是一種簡便而經(jīng)濟(jì)的辦法,。不過,,這種裝置的運(yùn)行會產(chǎn)生波形畸變和降低功率因數(shù),、影響電網(wǎng)的質(zhì)量。目前水平為12kV/1kA和6500V/4000A,。雙向晶閘可視為一對反并聯(lián)的普通晶閘管的集成,,常用于交流調(diào)壓和調(diào)功電路中。正,、負(fù)脈沖都可觸發(fā)導(dǎo)通,因而其控制電路比較簡單,。其缺點(diǎn)是換向能力差,、觸發(fā)靈敏度低、關(guān)斷時(shí)間較長,,其水平已超過2000V/500A,。普通晶閘廣泛應(yīng)用于交直流調(diào)速、調(diào)光,、調(diào)溫等低頻(400Hz以下)領(lǐng)域,。海南模塊
IGBT功率模塊是以絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)構(gòu)成的功率模塊。安徽模塊檢測
整流橋模塊特點(diǎn):
1,、鋁基導(dǎo)熱底板:其功能為陶瓷覆鋁板(DBC基板)提供聯(lián)結(jié)支撐和導(dǎo)熱通道,,并作為整個(gè)模塊的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。因此,,它必須具有高導(dǎo)熱性和易焊性,。由于它要與DBC基板進(jìn)行高溫焊接,又因它們之間熱線性膨脹系數(shù)鋁為16.7×10-6/℃,,DBC約不5.6×10-6/℃)相差較大,,為此,除需采用摻磷,、鎂的銅銀合金外,,并在焊接前對銅底板要進(jìn)行一定弧度的預(yù)彎,這種存在s一定弧度的焊成品,,能在模塊裝置到散熱器上時(shí),,使它們之間有充分的接觸,從而降低模塊的接觸熱阻,,保證模塊的出力,。 安徽模塊檢測
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