IGBT模塊驅(qū)動(dòng)及保護(hù)技術(shù)1.引言IGBT是MOSFET和雙極晶體管的復(fù)合器件,。它既有MOSFET易驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn),，又具有功率晶體管高電壓、電流大等優(yōu)點(diǎn),。其特性發(fā)揮出MOSFET和功率晶體管各自的優(yōu)點(diǎn),，正常情況下可工作于幾十kHz的頻率范圍內(nèi)，故在較高頻率應(yīng)用范圍中,，其中中,、大功率應(yīng)用占據(jù)了主導(dǎo)地位。IGBT是電壓控制型器件,，在它的柵極發(fā)射極之間施加十幾V的直流電壓,，只有μA級(jí)的電流流過，基本上不消耗功率,。但I(xiàn)GBT的柵極發(fā)射極之間存在較大的寄生電容（幾千至上萬pF）,，在驅(qū)動(dòng)脈沖的上升和下降沿需要提供數(shù)A級(jí)的充放電電流，才能滿足開通和關(guān)斷的動(dòng)態(tài)要求,，這使得它的驅(qū)動(dòng)電路也必須輸出一定的峰值電流,。IGBT作為一種大功率的復(fù)合器件,，存在著過流時(shí)可能發(fā)生閉鎖現(xiàn)象而造成損壞的問題。在過流時(shí)如采取一定的速度***柵極電壓,，過高的電流變化會(huì)引起過電壓,，需要采用軟關(guān)斷技術(shù)，因此掌握好IGBT的驅(qū)動(dòng)和保護(hù)特性對(duì)于設(shè)計(jì)人員來說是十分必要的,。2．IGBT的柵極特性IGBT的柵極通過氧化膜和發(fā)射極實(shí)現(xiàn)電隔離,。由于氧化膜很薄，其擊穿電壓一般只能達(dá)到20到30V,，因此柵極擊穿是IGBT**常見的失效原因之一,。在應(yīng)用中有時(shí)雖然保證了柵極驅(qū)動(dòng)電壓沒有超過**大額定柵極電壓。完整的模塊封裝技術(shù)組合,，一站式 購齊,。新能源模塊排行榜

西門康IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)結(jié)構(gòu)和工作原理絕緣柵雙極型晶體管是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn),。GTR飽和壓降低,，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流較大,；MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小,，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大,，載流密度小,。西門康IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低,。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī),、變頻器、開關(guān)電源,、照明電路,、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域節(jié)能模塊批發(fā)廠家并用塑料、玻璃或金屬材料作為封裝外殼,，構(gòu)成了晶體二極管,，如下圖所示。

    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(dòng)方法和MOSFET基本相同,，只需控制輸入極N一溝道MOSFET,，所以具有高輸入阻抗特性。當(dāng)MOSFET的溝道形成后，從P+基極注入到N一層的空穴（少子）,，對(duì)N一層進(jìn)行電導(dǎo)調(diào)制,，減小N一層的電阻，使IGBT在高電壓時(shí),，也具有低的通態(tài)電壓,。1IGBT模塊簡介IGBT是InsulatedGateBipolarTransistor（絕緣柵雙極型晶體管）的縮寫，IGBT是由MOSFET和雙極型晶體管復(fù)合而成的一種器件,，其輸入極為MOSFET,，輸出極為PNP晶體管，它融和了這兩種器件的優(yōu)點(diǎn),，既具有MOSFET器件驅(qū)動(dòng)功率小和開關(guān)速度快的優(yōu)點(diǎn),，又具有雙極型器件飽和壓降低而容量大的優(yōu)點(diǎn)，其頻率特性介于MOSFET與功率晶體管之間,，可正常工作于幾十kHz頻率范圍內(nèi),，在現(xiàn)代電力電子技術(shù)中得到了越來越***的應(yīng)用，在較高頻率的大,、**率應(yīng)用中占據(jù)了主導(dǎo)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(dòng)正電壓，則MOSFET導(dǎo)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(dǎo)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(jí)的漏電流流過，基本上不消耗功率,。2IGBT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(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,。3使用中的注意事項(xiàng)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。由于此氧化膜很薄,，其擊穿電壓一般達(dá)到20～30V,。因此因靜電而導(dǎo)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(diǎn)：在使用模塊時(shí),，盡量不要用手觸摸驅(qū)動(dòng)端子部分,，當(dāng)必須要觸摸模塊端子時(shí)，要先將人體或衣服上的靜電用大電阻接地進(jìn)行放電后,，再觸摸,；在用導(dǎo)電材料連接模塊驅(qū)動(dòng)端子時(shí)，在配線未接好之前請(qǐng)先不要接上模塊,；盡量在底板良好接地的情況下操作,。在應(yīng)用中有時(shí)雖然保證了柵極驅(qū)動(dòng)電壓沒有超過柵極比較大額定電壓，但柵極連線的寄生電感和柵極與集電極間的電容耦合,，也會(huì)產(chǎn)生使氧化層損壞的振蕩電壓,。為此，通常采用雙絞線來傳送驅(qū)動(dòng)信號(hào),。它們可以與 EconoPACK 2 & 3 和 EconoPACK 4 封裝三相橋較高程度地配合使用,。

    igbt模塊IGBT絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT（雙極型三極管）和MOS（絕緣柵型場效應(yīng)管）組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件,，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn),。GTR飽和壓降低，載流密度大,，但驅(qū)動(dòng)電流較大,；MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小，開關(guān)速度快,，但導(dǎo)通壓降大,，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn),，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低,。IGBT非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器,、開關(guān)電源,、照明電路,、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。圖1所示為一個(gè)N溝道增強(qiáng)型絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu),，N+區(qū)稱為源區(qū),，附于其上的電極稱為源極。N+區(qū)稱為漏區(qū),。器件的控制區(qū)為柵區(qū),，附于其上的電極稱為柵極。溝道在緊靠柵區(qū)邊界形成,。在漏,、源之間的P型區(qū)（包括P+和P一區(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(jìn)行導(dǎo)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。IGBT的開關(guān)作用是通過加正向柵極電壓形成溝道,，給PNP晶體管提供基極電流,，使IGBT導(dǎo)通。反之,。高集成度： 整流橋,、制動(dòng)斬波器和 NTC 共用一個(gè)封裝，可節(jié)約系統(tǒng)成本,。貴州家居模塊

電流等級(jí)從6 A到3600 A不等。IGBT模塊的適用功率小至幾百瓦,，高至數(shù)兆瓦,。新能源模塊排行榜

    圖2是引腳的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中標(biāo)記為：1,、鋁層,；2、絕緣層,；3,、銅層；4,、錫層,；5,、芯片；6,、鍵合線,；7、塑封體,；8,、引腳；801,、***連接部,；802、第二連接部,；803,、第三連接部。具體實(shí)施方式下面對(duì)照附圖,，通過對(duì)實(shí)施例的描述,，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，目的是幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)思,、技術(shù)方案有更完整,、準(zhǔn)確和深入的理解，并有助于其實(shí)施,。需要說明的是,，在下述的實(shí)施方式中，所述的“***”,、“第二”和“第三”并不**結(jié)構(gòu)和/或功能上的***區(qū)分關(guān)系,，也不**先后的執(zhí)行順序，而**是為了描述的方便,。如圖1和圖2所示,，本實(shí)用新型提供了一種igbt模塊，包括鋁基板,、芯片5,、塑封體7和引腳8，鋁基板設(shè)置于塑封體7的內(nèi)部,，芯片5焊接在鋁基板上,。引腳8包括與鋁基板焊接的***連接部801、與***連接部801連接的第二連接部802和與第二連接部802連接且與***連接部801相平行的第三連接部803,，***連接部801的長度l為,，第二連接部802與第三連接部803之間的夾角α為120°。具體地說,，如圖1和圖2所示,，鋁基板包括鋁層1,、設(shè)置于鋁層1上的絕緣層2和設(shè)置于絕緣層2上的銅層3，***連接部801與銅層3焊接,，鋁層1材質(zhì)為鋁,，銅層3材質(zhì)為銅。新能源模塊排行榜

江蘇芯鉆時(shí)代電子科技有限公司致力于電子元器件,，是一家貿(mào)易型公司,。江蘇芯鉆時(shí)代致力于為客戶提供良好的IGBT模塊，可控硅晶閘管,，二極管模塊,，熔斷器，一切以用戶需求為中心,，深受廣大客戶的歡迎,。公司注重以質(zhì)量為中心，以服務(wù)為理念,，秉持誠信為本的理念,，打造電子元器件良好品牌。江蘇芯鉆時(shí)代憑借創(chuàng)新的產(chǎn)品,、專業(yè)的服務(wù),、眾多的成功案例積累起來的聲譽(yù)和口碑，讓企業(yè)發(fā)展再上新高,。