這次從穿通(PT)型技術(shù)先進(jìn)到非穿通(NPT)型技術(shù),是**基本的,也是很重大的概念變化,。這就是:穿通(PT)技術(shù)會有比較高的載流子注入系數(shù),,而由于它要求對少數(shù)載流子壽命進(jìn)行控制致使其輸運(yùn)效率變壞。另一方面,,非穿通(NPT)技術(shù)則是基于不對少子壽命進(jìn)行殺傷而有很好的輸運(yùn)效率,,不過其載流子注入系數(shù)卻比較低。進(jìn)而言之,,非穿通(NPT)技術(shù)又被軟穿通(LPT)技術(shù)所代替,,它類似于某些人所謂的“軟穿通”(SPT)或“電場截止”(FS)型技術(shù),這使得“成本—性能”的綜合效果得到進(jìn)一步改善,。1996年,,CSTBT(載流子儲存的溝槽柵雙極晶體管)使第5代IGBT模塊得以實現(xiàn)[6],它采用了弱穿通(LPT)芯片結(jié)構(gòu),,又采用了更先進(jìn)的寬元胞間距的設(shè)計,。包括一種“反向阻斷型”(逆阻型)功能或一種“反向?qū)ㄐ汀?逆導(dǎo)型)功能的IGBT器件的新概念正在進(jìn)行研究,以求得進(jìn)一步優(yōu)化,。平面低電感封裝技術(shù)是大電流IGBT模塊為有源器件的PEBB,,用于艦艇上的導(dǎo)彈發(fā)射裝置。松江區(qū)進(jìn)口IGBT模塊廠家現(xiàn)貨
表1 IGBT門極驅(qū)動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)動電路的變化而變化,,因而驅(qū)動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對其驅(qū)動電路提出了以下要求,。1)向IGBT提供適當(dāng)?shù)恼驏艍?。并且在IGBT導(dǎo)通后。柵極驅(qū)動電路提供給IGBT的驅(qū)動電壓和電流要有足夠的幅度,,使IGBT的功率輸出級總處于飽和狀態(tài)。瞬時過載時,,柵極驅(qū)動電路提供的驅(qū)動功率要足以保證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,。松江區(qū)進(jìn)口IGBT模塊廠家現(xiàn)貨IGBT的閉鎖電流IL為額定電流(直流)的3倍以上,。
IGBT功率模塊采用IC驅(qū)動,各種驅(qū)動保護(hù)電路,,高性能IGBT芯片,,新型封裝技術(shù),從復(fù)合功率模塊PIM發(fā)展到智能功率模塊IPM,、電力電子積木PEBB,、電力模塊IPEM。PIM向高壓大電流發(fā)展,,其產(chǎn)品水平為1200—1800A/1800—3300V,,IPM除用于變頻調(diào)速外,600A/2000V的IPM已用于電力機(jī)車VVVF逆變器,。平面低電感封裝技術(shù)是大電流IGBT模塊為有源器件的PEBB,,用于艦艇上的導(dǎo)彈發(fā)射裝置。IPEM采用共燒瓷片多芯片模塊技術(shù)組裝PEBB,,**降低電路接線電感,,提高系統(tǒng)效率,現(xiàn)已開發(fā)成功第二代IPEM,,其中所有的無源元件以埋層方式掩埋在襯底中,。智能化、模塊化成為IGBT發(fā)展熱點(diǎn),。
IGBT 的伏安特性是指以柵源電壓Ugs 為參變量時,,漏極電流與柵極電壓之間的關(guān)系曲線。輸出漏極電流比受柵源電壓Ugs 的控制,,Ugs 越高,, Id 越大。它與GTR 的輸出特性相似.也可分為飽和區(qū)1 ,、放大區(qū)2 和擊穿特性3 部分,。在截止?fàn)顟B(tài)下的IGBT ,正向電壓由J2 結(jié)承擔(dān),,反向電壓由J1結(jié)承擔(dān),。如果無N+ 緩沖區(qū),,則正反向阻斷電壓可以做到同樣水平,,加入N+緩沖區(qū)后,反向關(guān)斷電壓只能達(dá)到幾十伏水平,,因此限制了IGBT 的某些應(yīng)用范圍。IGBT 的轉(zhuǎn)移特性是指輸出漏極電流Id 與柵源電壓Ugs 之間的關(guān)系曲線,。它與MOSFET 的轉(zhuǎn)移特性相同,,當(dāng)柵源電壓小于開啟電壓Ugs(th) 時,IGBT 處于關(guān)斷狀態(tài),。在IGBT 導(dǎo)通后的大部分漏極電流范圍內(nèi),, Id 與Ugs呈線性關(guān)系。比較高柵源電壓受比較大漏極電流限制,,其比較好值一般取為15V左右,。柵射極間施加反壓或不加信號時,MOSFET內(nèi)的溝道消失,,晶體管的基極電流被切斷,,IGBT關(guān)斷。
這種方法雖然準(zhǔn)確但太繁瑣,,一般情況下我們可以簡單地利用IGBT數(shù)據(jù)手冊中所給出的輸入電容Cies值近似地估算出門極電荷:如果IGBT數(shù)據(jù)表給出的Cies的條件為VCE = 25 V, VGE = 0 V, f= 1 MHz,,那么可以近似的認(rèn)為Cin=4.5Cies,門極電荷 QG ≈ ΔUGE · Cies · 4.5 = [ VG(on) - VG(off) ] · Cies · 4.5Cies : IGBT的輸入電容(Cies 可從IGBT 手冊中找到)如果IGBT數(shù)據(jù)表給出的Cies的條件為VCE = 10 V, VGE = 0 V, f= 1 MHz,,那么可以近似的認(rèn)為Cin=2.2Cies,,門極電荷 QG ≈ ΔUGE · Cies · 2.2 = [ VG(on) - VG(off) ] · Cies · 2.2盡量遠(yuǎn)離有腐蝕性氣體或灰塵較多的場合;金山區(qū)銷售IGBT模塊品牌
IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn),驅(qū)動功率小而飽和壓降低,。松江區(qū)進(jìn)口IGBT模塊廠家現(xiàn)貨
在應(yīng)用中有時雖然保證了柵極驅(qū)動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)動信號,以減少寄生電感,。在柵極連線中串聯(lián)小電阻也可以抑制振蕩電壓,。此外,在柵極—發(fā)射極間開路時,,若在集電極與發(fā)射極間加上電壓,,則隨著集電極電位的變化,由于集電極有漏電流流過,,柵極電位升高,集電極則有電流流過,。這時,,如果集電極與發(fā)射極間存在高電壓,則有可能使IGBT發(fā)熱及至損壞,。松江區(qū)進(jìn)口IGBT模塊廠家現(xiàn)貨
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