不論漏極-源極電壓VDS之間加多大或什么極性的電壓,總有一個pn結(jié)處于反偏狀態(tài),,漏,、源極間沒有導(dǎo)電溝道,,器件無法導(dǎo)通。但如果VGS正向足夠大,,此時柵極G和襯底p之間的絕緣層中會產(chǎn)生一個電場,方向從柵極指向襯底,,電子在該電場的作用下聚集在柵氧下表面,,形成一個N型薄層(一般為幾個nm),,連通左右兩個N+區(qū),形成導(dǎo)通溝道,,如圖中黃域所示,。當(dāng)VDS>0V時,,N-MOSFET管導(dǎo)通,,器件工作。了解完以PNP為例的BJT結(jié)構(gòu)和以N-MOSFET為例的MOSFET結(jié)構(gòu)之后,,我們再來看IGBT的結(jié)構(gòu)圖↓IGBT內(nèi)部結(jié)構(gòu)及符號黃塊表示IGBT導(dǎo)通時形成的溝道,。首先看黃色虛線部分,細(xì)看之下是不是有一絲熟悉之感,?這...
該電場會阻止P區(qū)空穴繼續(xù)向N區(qū)擴散,。倘若我們在發(fā)射結(jié)添加一個正偏電壓(p正n負(fù)),來減弱內(nèi)建電場的作用,,就能使得空穴能繼續(xù)向N區(qū)擴散,。擴散至N區(qū)的空穴一部分與N區(qū)的多數(shù)載流子——電子發(fā)生復(fù)合,另一部分在集電結(jié)反偏(p負(fù)n正)的條件下通過漂移抵達集電極,,形成集電極電流,。值得注意的是,N區(qū)本身的電子在被來自P區(qū)的空穴復(fù)合之后,,并不會出現(xiàn)N區(qū)電子不夠的情況,,因為b電極(基極)會提供源源不斷的電子以保證上述過程能夠持續(xù)進行。這部分的理解對后面了解IGBT與BJT的關(guān)系有很大幫助,。MOSFET:金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管,簡稱場效晶體管,。內(nèi)部結(jié)構(gòu)(以N-MOSFET為例)如下圖所示,。MOSFET內(nèi)...
但在中MOSFET及IGBT主流器件市場上,,90%主要依賴進口,基本被國外歐美,、日本企業(yè)壟斷,。國外企業(yè)如英飛凌、ABB,、三菱等廠商研發(fā)的IGBT器件產(chǎn)品規(guī)格涵蓋電壓600V-6500V,,電流2A-3600A,已形成完善的IGBT產(chǎn)品系列,。英飛凌,、三菱、ABB在1700V以上電壓等級的工業(yè)IGBT領(lǐng)域占優(yōu)勢,;在3300V以上電壓等級的高壓IGBT技術(shù)領(lǐng)域幾乎處于壟斷地位,。在大功率溝槽技術(shù)方面,英飛凌與三菱公司處于國際水平,。西門康,、仙童等在1700V及以下電壓等級的消費IGBT領(lǐng)域處于優(yōu)勢地位。盡管我國擁有大的功率半導(dǎo)體市場,,但是目前國內(nèi)功率半導(dǎo)體產(chǎn)品的研發(fā)與國際大公司相比還存在很大差距,,特別是I...
空穴收集區(qū)8可以處于與第1發(fā)射極單元金屬2隔離的任何位置,特別的,,在終端保護區(qū)域的p+場限環(huán)也可以成為空穴收集區(qū)8,,本發(fā)明實施例對此不作限制說明。因此,,本發(fā)明實施例提供的igbt芯片在電流檢測過程中,,通過檢測電阻上產(chǎn)生的電壓,得到工作區(qū)域的電流大小,。但是,,在實際檢測過程中,檢測電阻上的電壓同時抬高了電流檢測區(qū)域的mos溝槽溝道對地電位,,即相當(dāng)降低了電流檢測區(qū)域的柵極電壓,,從而使電流檢測區(qū)域的mos的溝道電阻增加。當(dāng)電流檢測區(qū)域的電流越大時,,電流檢測區(qū)域的mos的溝道電阻就越大,,從而使檢測電壓在工作區(qū)域的電流越大,導(dǎo)致電流檢測區(qū)域的電流與工作區(qū)域電流的比例關(guān)系偏離增大,,產(chǎn)生大電流下的信號失真,,造...
不論漏極-源極電壓VDS之間加多大或什么極性的電壓,總有一個pn結(jié)處于反偏狀態(tài),,漏,、源極間沒有導(dǎo)電溝道,,器件無法導(dǎo)通。但如果VGS正向足夠大,,此時柵極G和襯底p之間的絕緣層中會產(chǎn)生一個電場,,方向從柵極指向襯底,電子在該電場的作用下聚集在柵氧下表面,,形成一個N型薄層(一般為幾個nm),,連通左右兩個N+區(qū),形成導(dǎo)通溝道,,如圖中黃域所示,。當(dāng)VDS>0V時,N-MOSFET管導(dǎo)通,,器件工作,。了解完以PNP為例的BJT結(jié)構(gòu)和以N-MOSFET為例的MOSFET結(jié)構(gòu)之后,我們再來看IGBT的結(jié)構(gòu)圖↓IGBT內(nèi)部結(jié)構(gòu)及符號黃塊表示IGBT導(dǎo)通時形成的溝道,。首先看黃色虛線部分,,細(xì)看之下是不是有一絲熟悉之感?這...
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(dāng)...
同一代技術(shù)中通態(tài)損耗與開關(guān)損耗兩者相互矛盾,互為消長,。IGBT模塊按封裝工藝來看主要可分為焊接式與壓接式兩類。高壓IGBT模塊一般以標(biāo)準(zhǔn)焊接式封裝為主,中低壓IGBT模塊則出現(xiàn)了很多新技術(shù),,如燒結(jié)取代焊接,,壓力接觸取代引線鍵合的壓接式封裝工藝,。隨著IGBT芯片技術(shù)的不斷發(fā)展,,芯片的高工作結(jié)溫與功率密度不斷提高,IGBT模塊技術(shù)也要與之相適應(yīng),。未來IGBT模塊技術(shù)將圍繞芯片背面焊接固定與正面電極互連兩方面改進,。模塊技術(shù)發(fā)展趨勢:無焊接、無引線鍵合及無襯板/基板封裝技術(shù),;內(nèi)部集成溫度傳感器,、電流傳感器及驅(qū)動電路等功能元件,不斷提高IGBT模塊的功率密度,、集成度及智能度,。IGBT的主要應(yīng)用領(lǐng)域作為新...
MOS管和IGBT管作為開關(guān)元件,在電子電路中會經(jīng)常出現(xiàn),,它們在外形及特性參數(shù)上也比較相似,,相信有不少人會疑惑為什么有的電路中需要用到MOS管,而有的卻需要用到IGBT管,?它們之間有何區(qū)別呢,?接下來冠華偉業(yè)為你解惑!何為MOS管,?MOS管即MOSFET,,中文全稱是金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管,由于這種場效應(yīng)管的柵極被絕緣層隔離,,所以又叫絕緣柵場效應(yīng)管,。MOSFET依照其“通道”(工作載流子)的極性不同,可分為“N型”與“P型”的兩種類型,,通常又稱為NMOSFET與PMOSFET,。MOS管本身自帶有寄生二極管,作用是防止VDD過壓的情況下,,燒壞mos管,,因為在過壓對MOS管造成破壞之前,二極管...
措施:在三相變壓器次級星形中點與地之間并聯(lián)適當(dāng)電容,,就可以減小這種過電壓,。與整流器并聯(lián)的其它負(fù)載切斷時,因電源回路電感產(chǎn)生感應(yīng)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(dāng)負(fù)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...
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)射極實現(xiàn)電隔離,,具有出色的器件性能。廣泛應(yīng)用于伺服電機,,變頻器,,變頻家電等領(lǐng)域。目錄1特點2應(yīng)用3注意事項4發(fā)展趨勢IGBT功率模塊特點編輯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,。實質(zhì)是個復(fù)合功率器件,它集雙極型功率晶體管和功率mosfet的優(yōu)點于一體化,。又因先進的加工技術(shù)使它通態(tài)飽和電壓低,,開關(guān)頻率高(可達20khz),這兩點非常顯著的特性,,近西門子公司又推出低飽和壓降()的np...
措施:在三相變壓器次級星形中點與地之間并聯(lián)適當(dāng)電容,,就可以減小這種過電壓。與整流器并聯(lián)的其它負(fù)載切斷時,,因電源回路電感產(chǎn)生感應(yīng)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(dāng)負(fù)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...
這個反電動勢可以對電容進行充電,。這樣,,正極的電壓也不會上升。如下圖:坦白說,,上面的這個解釋節(jié)我寫得不是很有信心,,我希望有高人出來指點一下。歡迎朋友在評論中留言,。我會在后面寫《變頻器的輸出電流》一節(jié)中,,通過實際的電流照片,驗證這個二極管的作用?,F(xiàn)在來解釋在《變頻器整流部分元件》中說,在《電流整流的方式分類》中講的“也可以用IGBT進行整流”有問題的,。IGBT,通常就是一個元件,它不帶續(xù)流二極管,。即是這個符號:商用IGBT模塊,,都是將“IGBT+續(xù)流二極管”集成在一個整體部件中,即下面的這個符號,。在工廠中,,我們稱這個整體部件叫IGBT,不會說“IGBT模塊”,。我們可以用“IGBT模塊”搭接...
MOSFET存在導(dǎo)通電阻高的缺點,,但IGBT克服了這一缺點,在高壓時IGBT仍具有較低的導(dǎo)通電阻,??偟膩碚f,MOSFET優(yōu)點是高頻特性好,可以工作頻率可以達到幾百kHz,、上MHz,,缺點是導(dǎo)通電阻大在高壓大電流場合功耗較大;而IGBT在低頻及較大功率場合下表現(xiàn),,其導(dǎo)通電阻小,,耐壓高。選擇MOS管還是IGBT,?在電路中,,選用MOS管作為功率開關(guān)管還是選擇IGBT管,這是工程師常遇到的問題,,如果從系統(tǒng)的電壓,、電流、切換功率等因素作為考慮,,可以總結(jié)出以下幾點:人們常問:“是MOSFET好還是IGBT好,?”其實兩者沒有什么好壞之分,i主要的還是看其實際應(yīng)用情況,。關(guān)于MOSFET與IGBT的區(qū)別,,您若還有...
一個空穴電流(雙極)。當(dāng)UCE大于開啟電壓UCE(th),,MOSFET內(nèi)形成溝道,,為晶體管提供基極電流,IGBT導(dǎo)通,。2)導(dǎo)通壓降電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)使電阻RN減小,,通態(tài)壓降小。所謂通態(tài)壓降,,是指IGBT進入導(dǎo)通狀態(tài)的管壓降UDS,,這個電壓隨UCS上升而下降。3)關(guān)斷當(dāng)在柵極施加一個負(fù)偏壓或柵壓低于門限值時,,溝道被禁止,,沒有空穴注入N-區(qū)內(nèi)。在任何情況下,,如果MOSFET的電流在開關(guān)階段迅速下降,,集電極電流則逐漸降低,這是閡為換向開始后,,在N層內(nèi)還存在少數(shù)的載流子(少于),。這種殘余電流值(尾流)的降低,完全取決于關(guān)斷時電荷的密度,,而密度又與幾種因素有關(guān),,如摻雜質(zhì)的數(shù)量和拓?fù)?,層次厚度和溫度。少子的衰減...
晶閘管的正向漏電流比一般硅二極管反向漏電流大,,且隨著管子正向陽極電壓升高而增大,。當(dāng)陽極電壓升到足夠大時,會使晶閘管導(dǎo)通,,稱為正向轉(zhuǎn)折或“硬開通”,。多次硬開通會損壞管子。2.晶閘管加上正向陽極電壓后,,還必須加上觸發(fā)電壓,,并產(chǎn)生足夠的觸發(fā)電流,才能使晶閘管從阻斷轉(zhuǎn)為導(dǎo)通,。觸發(fā)電流不夠時,,管子不會導(dǎo)通,但此時正向漏電流隨著增大而增大,。晶閘管只能穩(wěn)定工作在關(guān)斷和導(dǎo)通兩個狀態(tài),,沒有中間狀態(tài),具有雙穩(wěn)開關(guān)特性,。是一種理想的無觸點功率開關(guān)元件。3.晶閘管一旦觸發(fā)導(dǎo)通,,門極完全失去控制作用,。要關(guān)斷晶閘管,必須使陽極電流《維持電流,,對于電阻負(fù)載,,只要使管子陽極電壓降為零即可。為了保證晶閘管可靠迅速關(guān)斷,,通常在管...
同一代技術(shù)中通態(tài)損耗與開關(guān)損耗兩者相互矛盾,互為消長,。IGBT模塊按封裝工藝來看主要可分為焊接式與壓接式兩類。高壓IGBT模塊一般以標(biāo)準(zhǔn)焊接式封裝為主,,中低壓IGBT模塊則出現(xiàn)了很多新技術(shù),,如燒結(jié)取代焊接,壓力接觸取代引線鍵合的壓接式封裝工藝,。隨著IGBT芯片技術(shù)的不斷發(fā)展,,芯片的高工作結(jié)溫與功率密度不斷提高,IGBT模塊技術(shù)也要與之相適應(yīng),。未來IGBT模塊技術(shù)將圍繞芯片背面焊接固定與正面電極互連兩方面改進,。模塊技術(shù)發(fā)展趨勢:無焊接、無引線鍵合及無襯板/基板封裝技術(shù),;內(nèi)部集成溫度傳感器,、電流傳感器及驅(qū)動電路等功能元件,,不斷提高IGBT模塊的功率密度、集成度及智能度,。IGBT的主要應(yīng)用領(lǐng)域作為新...
IGBT與MOSFET的開關(guān)速度比較因功率MOSFET具有開關(guān)速度快,,峰值電流大,容易驅(qū)動,,安全工作區(qū)寬,,dV/dt耐量高等優(yōu)點,在小功率電子設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用,。但是由于導(dǎo)通特性受和額定電壓的影響很大,,而且工作電壓較高時,MOSFET固有的反向二極管導(dǎo)致通態(tài)電阻增加,,因此在大功率電子設(shè)備中的應(yīng)用受至限制,。IGBT是少子器件,,它不但具有非常好的導(dǎo)通特性,,而且也具有功率MOSFET的許多特性,如容易驅(qū)動,,安全工作區(qū)寬,,峰值電流大,,堅固耐用等,,一般來講,,IGBT的開關(guān)速度低于功率MOSET,,但是IR公司新系列IGBT的開關(guān)特性非常接近功率MOSFET,而且導(dǎo)通特性也不受工作電壓的影響,。由于IGBT...
而是為了保護IGBT脆弱的反向耐壓而特別設(shè)置的,,又稱為FWD(續(xù)流二極管),。二者內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同MOSFET的三個極分別是源極(S),、漏極(D)和柵極(G),。IGBT的三個極分別是集電極(C)、發(fā)射極(E)和柵極(G),。IGBT是通過在MOSFET的漏極上追加層而構(gòu)成的,。它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖:二者的應(yīng)用領(lǐng)域不同MOSFET和IGBT內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同,決定了其應(yīng)用領(lǐng)域的不同,。由于MOSFET的結(jié)構(gòu),,通常它可以做到電流很大,可以到上KA,,但是前提耐壓能力沒有IGBT強,。其主要應(yīng)用領(lǐng)域為于開關(guān)電源,,鎮(zhèn)流器,高頻感應(yīng)加熱,,高頻逆變焊機,通信電源等高頻電源領(lǐng)域,。IGBT可以做很大功率,,電流和電壓都可以,就是一點...
術(shù)語“中心”,、“上”,、“下”、“左”,、“右”,、“豎直”、“水平”,、“內(nèi)”,、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,,是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位,、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制,。此外,,術(shù)語“第1”、“第二”,、“第三”用于描述目的,,而不能理解為指示或暗示相對重要性。應(yīng)說明的是:以上所述實施例,,為本發(fā)明的具體實施方式,,用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制,,本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,,盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)...
該電場會阻止P區(qū)空穴繼續(xù)向N區(qū)擴散,。倘若我們在發(fā)射結(jié)添加一個正偏電壓(p正n負(fù)),來減弱內(nèi)建電場的作用,,就能使得空穴能繼續(xù)向N區(qū)擴散,。擴散至N區(qū)的空穴一部分與N區(qū)的多數(shù)載流子——電子發(fā)生復(fù)合,另一部分在集電結(jié)反偏(p負(fù)n正)的條件下通過漂移抵達集電極,,形成集電極電流,。值得注意的是,N區(qū)本身的電子在被來自P區(qū)的空穴復(fù)合之后,,并不會出現(xiàn)N區(qū)電子不夠的情況,,因為b電極(基極)會提供源源不斷的電子以保證上述過程能夠持續(xù)進行。這部分的理解對后面了解IGBT與BJT的關(guān)系有很大幫助,。MOSFET:金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管,,簡稱場效晶體管。內(nèi)部結(jié)構(gòu)(以N-MOSFET為例)如下圖所示,。MOSFET內(nèi)...
晶閘管等元件通過整流來實現(xiàn),。除此之外整流器件還有很多,,如:可關(guān)斷晶閘管GTO,,逆導(dǎo)晶閘管,雙向晶閘管,整流模塊,,功率模塊IGBT,,SIT,MOSFET等等,,這里只探討晶閘管,。晶閘管又名可控硅,通常人們都叫可控硅,。是一種功率半導(dǎo)體器件,,由于它效率高,控制特性好,,壽命長,,體積小等優(yōu)點,自上個世紀(jì)六十長代以來,,獲得了迅猛發(fā)展,,并已形成了一門單獨的學(xué)科?!熬чl管交流技術(shù)”,。晶閘管發(fā)展到,在工藝上已經(jīng)非常成熟,,品質(zhì)更好,,成品率大幅提高,并向高壓大電流發(fā)展,。目前國內(nèi)晶閘管大額定電流可達5000A,,國外更大。我國的韶山電力機車上裝載的都是我國自行研制的大功率晶閘管,。晶閘管的應(yīng)用:一,、可控整流如同二極管整流一...
TC=℃)------通態(tài)平均電流VTM=V-----------通態(tài)峰值電壓VDRM=V-------------斷態(tài)正向重復(fù)峰值電壓IDRM=mA-------------斷態(tài)重復(fù)峰值電流VRRM=V-------------反向重復(fù)峰值電壓IRRM=mA------------反向重復(fù)峰值電流IGT=mA------------門極觸發(fā)電流VGT=V------------門極觸發(fā)電壓執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):QB-02-091.晶閘管關(guān)斷過電壓(換流過電壓、空穴積蓄效應(yīng)過電壓)及保護晶閘管從導(dǎo)通到阻斷,,線路電感(主要是變壓器漏感LB)釋放能量產(chǎn)生過電壓,。由于晶閘管在導(dǎo)通期間,載流子充滿元件內(nèi)部,,在關(guān)斷...
關(guān)于賽米控賽米控是一家國際的功率半導(dǎo)體制造商,。成立于1951年,總部位于德國的賽米控公司是一家在全球有3900名員工的家族式企業(yè),。賽米控遍布全球的36家子公司及分?e設(shè)在中國,、巴西、法國,、德國、印度,、意大利,、韓國,、斯洛伐克、南非和美國的生產(chǎn)基地,,能夠為客戶提供快速高效的現(xiàn)場服務(wù),。賽米控是芯片、分離半導(dǎo)體器件,、晶體管,、二極管和晶閘管功率模塊、功率集成和系統(tǒng)的一站式供應(yīng)商,,產(chǎn)品用于工業(yè)驅(qū)動,、風(fēng)能和太陽能發(fā)電、混合和電動汽車,、火車工業(yè)以及電源,。賽米控是二極管/晶閘管半導(dǎo)體市場,并且占有全球30%的市場份額,。(資料來源:IMS-Research?Theworldwidemarketforpow...