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來源: 發(fā)布時間:2023-05-03

    根據(jù)IGBT的驅(qū)動以及逆變電路的要求,,模塊內(nèi)部的IGBT控制電源必須是上橋臂3組,下橋臂1組,,總計4組單獨的15V直流電源,。圖1中給出了幾種典型光電耦合器驅(qū)動電路,其中三極管與光電耦合器并聯(lián)型電路對光電耦合器特別有利,。對控制輸入的光電耦合器規(guī)格的要求是:CMH與CML相等且太于15kV/μs或10kV/μs,,TPHL=TPLH<。圖1光電耦合器驅(qū)動電路推薦使用的光電耦合器有:HCPI,-4505,、HCPL-4506,、(IGM)、TLP755等,。一般情況下,,光電耦合器要符合UI。,、VDE等安全認證,。同時好使光電耦合器和IGBT控制端子間的布線盡量短,。由于光電耦合器兩端間常加有大的du/出,,因此,光電耦合器兩端的布線不要太靠近以減小其間的耦合電容,。在使用15V的直流電源組件時,,電源輸出側(cè)的GND端子不要互聯(lián),并盡量減少各電源與地間的雜散電容,,同時還應當確保足夠大的絕緣距離(大于2mm),。光電耦合器輸入用的10μF及μF濾波電容主要用于保持控制電壓平穩(wěn)和使線路阻抗穩(wěn)定??刂菩盘栞斎攵伺cVcc端應接20kΩ的上拉電阻,,在不使用制動單元時,也應該在DB輸人端與Vcc端之間接20Ω的上拉電阻,,否則,,du/dt過大,可能會引起誤動作。圖2所示為1組上橋臂的控制信號的輸入電路,。IGBT(絕緣柵雙極型晶體管),,是由 BJT和 MOS組成的復合全控型-電壓驅(qū)動式-功率半導體器件。山西直銷富士IGBT誠信合作

    措施:在三相變壓器次級星形中點與地之間并聯(lián)適當電容,,就可以減小這種過電壓,。與整流器并聯(lián)的其它負載切斷時,因電源回路電感產(chǎn)生感應電勢的過電壓,。變壓器空載且電源電壓過零時,,初級拉閘,因變壓器激磁電流的突變,,在次級感生出很高的瞬時電壓,,這種電壓尖峰值可達工作電壓的6倍以上。交流電網(wǎng)遭雷擊或電網(wǎng)侵入干擾過電壓,,即偶發(fā)性浪涌電壓,,都必須加阻容吸收路進行保護。3.直流側(cè)過電壓及保護當負載斷開時或快熔斷時,,儲存在變壓器中的磁場能量會產(chǎn)生過電壓,,顯然在交流側(cè)阻容吸收保護電路可以抑制這種過電壓,但由于變壓器過載時儲存的能量比空載時要大,,還不能完全消除,。措施:能常采用壓敏吸收進行保護。4.過電流保護一般加快速熔斷器進行保護,,實際上它不能保護可控硅,,而是保護變壓器線圈。5.電壓,、電流上升率的限制4.均流與晶閘管選擇均流不好,,很容易燒壞元件。為了解決均流問題,,過去加均流電抗器,,噪聲很大,效果也不好,,一只一只進行對比,,擰螺絲松緊,很盲目,,效果差,,噪音大,耗能,。我們采用的辦法是:用計算機程序軟件進行動態(tài)參數(shù)篩選匹配,、編號,,裝配時按其號碼順序裝配,很間單,。每一只元件上都刻有字,,以便下更換時參考。這樣能使均流系數(shù)可達到,。家居富士IGBT構(gòu)件軌道交通,、新能源、智能電網(wǎng),、新能源汽車等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,。

    在現(xiàn)代電力電子技術(shù)中得到了越來越的應用,在較高頻率的大,、率應用中占據(jù)了主導地位,。IGBT的等效電路如圖1所示。由圖1可知,,若在IGBT的柵極和發(fā)射極之間加上驅(qū)動正電壓,,則MOSFET導通,這樣PNP晶體管的集電極與基極之間成低阻狀態(tài)而使得晶體管導通,;若IGBT的柵極和發(fā)射極之間電壓為0V,,則MOS截止,切斷PNP晶體管基極電流的供給,,使得晶體管截止,。IGBT與MOSFET一樣也是電壓控制型器件,在它的柵極—發(fā)射極間施加十幾V的直流電壓,,只有在uA級的漏電流流過,,基本上不消耗功率。1,、IGBT模塊的選擇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IGBT模塊集電極電流增大時,,所產(chǎn)生的額定損耗亦變大,。同時,,開關(guān)損耗增大,,使原件發(fā)熱加劇,因此,,選用IGBT模塊時額定電流應大于負載電流,。特別是用作高頻開關(guān)時,由于開關(guān)損耗增大,,發(fā)熱加劇,,選用時應該降等使用,。2、使用中的注意事項由于IGBT模塊為MOSFET結(jié)構(gòu),,IGBT的柵極通過一層氧化膜與發(fā)射極實現(xiàn)電隔離,。由于此氧化膜很薄,其擊穿電壓一般達到20~30V,。因此因靜電而導致柵極擊穿是IGBT失效的常見原因之一,。因此使用中要注意以下幾點:在使用模塊時。

    IGBT裸片是硅基的絕緣柵雙極晶體管芯片,。裸片和晶圓級別的芯片可幫助模塊制造商提高產(chǎn)品集成度和功率密度,,并有效節(jié)約電路板空間。另外,,英飛凌還提供完善的塑封IGBT系列:IGBT單管,。該系列芯片包括單片IGBT,以及和續(xù)流二極管集成封裝的產(chǎn)品,,廣泛應用于通用逆變器,、太陽能逆變器、不間斷電源(UPS),、感應加熱設備,、大型家電、焊接以及開關(guān)電源(SMPS)等領(lǐng)域,。單管IGBT電流密度高且功耗低,,能夠提高能效、降低散熱需求,,從而有效降低整體系統(tǒng)成本,。功率模塊是比分立式IGBT規(guī)模稍大的產(chǎn)品類型,用于構(gòu)造電力電子設備的基本單元,。這類模塊通常由IGBT和二極管組成,,可有多種拓撲結(jié)構(gòu)。而即用型組件模塊則于滿足大功率應用的需求,。這些組件常被稱作系統(tǒng),,根據(jù)具體應用領(lǐng)域采用IGBT功率模塊或單管進行構(gòu)造。從具有整流器,、制動斬波器和逆變器的一體化功率集成模塊,,到大功率的組件,英飛凌的產(chǎn)品覆蓋了幾百瓦到幾兆瓦的功率范圍,。這些產(chǎn)品高度可靠,,性能、效率和使用壽命均很出色,,有利于通用驅(qū)動器,、伺服單元和可再生能源應用(如太陽能逆變器和風力發(fā)電應用)的設計,。HybridPACK?系列專為汽車類應用研發(fā),可助力電動交通應用的設計,。為更好地支持汽車類應用,。從輸電端來看,特高壓直流輸電中FACTS柔性輸電技術(shù)需要大量使用IGBT等功率器件,。

    溝道在緊靠柵區(qū)邊界形成,。在C、E兩極之間的P型區(qū)(包括P+和P-區(qū))(溝道在該區(qū)域形成),,稱為亞溝道區(qū)(Subchannelregion),。而在漏區(qū)另一側(cè)的P+區(qū)稱為漏注入?yún)^(qū)(Draininjector),它是IGBT特有的功能區(qū),,與漏區(qū)和亞溝道區(qū)一起形成PNP雙極晶體管,,起發(fā)射極的作用,向漏極注入空穴,,進行導電調(diào)制,,以降低器件的通態(tài)電壓。附于漏注入?yún)^(qū)上的電極稱為漏極(即集電極C),。IGBT的開關(guān)作用是通過加正向柵極電壓形成溝道,,給PNP(原來為NPN)晶體管提供基極電流,使IGBT導通,。反之,,加反向門極電壓消除溝道,切斷基極電流,,使IGBT關(guān)斷,。IGBT的驅(qū)動方法和MOSFET基本相同,只需控制輸入極N-溝道MOSFET,,所以具有高輸入阻抗特性,。當MOSFET的溝道形成后,從P+基極注入到N-層的空穴(少子),,對N-層進行電導調(diào)制,,減小N-層的電阻,使IGBT在高電壓時,,也具有低的通態(tài)電壓,。IGBT原理方法IGBT是將強電流、高壓應用和快速終端設備用垂直功率MOSFET的自然進化,。由于實現(xiàn)一個較高的擊穿電壓BVDSS需要一個源漏通道,,而這個通道卻具有很高的電阻率,,因而造成功率MOSFET具有RDS(on)數(shù)值高的特征,,IGBT消除了現(xiàn)有功率MOSFET的這些主要缺點,。雖然一代功率MOSFET器件大幅度改進了RDS(on)特性。從功能上來說,,IGBT就是一個電路開關(guān),,優(yōu)點就是用電壓控制,飽和壓降小,,耐壓高,。家居富士IGBT構(gòu)件

2014年國內(nèi)IGBT銷售額是88.7億元,約占全球市場的1∕3,。山西直銷富士IGBT誠信合作

    有無緩沖區(qū)決定了IGBT具有不同特性,。有N*緩沖區(qū)的IGBT稱為非對稱型IGBT,也稱穿通型IGBT,。它具有正向壓降小,、犬斷時間短、關(guān)斷時尾部電流小等優(yōu)點,,但其反向阻斷能力相對較弱,。無N-緩沖區(qū)的IGBT稱為對稱型IGBT,也稱非穿通型IGBT,。它具有較強的正反向阻斷能力,,但它的其他特性卻不及非對稱型IGBT。如圖2-42(b)所示的簡化等效電路表明,,IGBT是由GTR與MOSFET組成的達林頓結(jié)構(gòu),,該結(jié)構(gòu)中的部分是MOSFET驅(qū)動,另一部分是厚基區(qū)PNP型晶體管,。五,、IBGT的工作原理簡單來說,IGBT相當于一個由MOSFET驅(qū)動的厚基區(qū)PNP型晶體管,,它的簡化等效電路如圖2-42(b)所示,,圖中的RN為PNP晶體管基區(qū)內(nèi)的調(diào)制電阻。從該等效電路可以清楚地看出,,IGBT是用晶體管和MOSFET組成的達林頓結(jié)構(gòu)的復合器件,。岡為圖中的晶體管為PNP型晶體管,MOSFET為N溝道場效應晶體管,,所以這種結(jié)構(gòu)的IGBT稱為N溝道IIGBT,,其符號為N-IGBT。類似地還有P溝道IGBT,,即P-IGBT,。IGBT的電氣圖形符號如圖2-42(c)所示。IGBT是—種場控器件,,它的開通和關(guān)斷由柵極和發(fā)射極間電壓UGE決定,,當柵射電壓UCE為正且大于開啟電壓UCE(th)時,,MOSFET內(nèi)形成溝道并為PNP型晶體管提供基極電流進而使IGBT導通,此時,,從P+區(qū)注入N-的空穴,。山西直銷富士IGBT誠信合作

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