英飛凌二極管綜述：具有比較高功率密度和更多功能的高性能平板封裝器件、具有高性?xún)r(jià)比的晶閘管/二極管模塊、采用分立封裝的高效硅基或CoolSiCTM碳化硅二極管以及裸片等靈活多樣產(chǎn)品組合大功率二極管和晶閘管旨在顯著提高眾多應(yīng)用的效率，覆蓋10kW-10GW的寬廣功率范圍，樹(shù)立了行業(yè)應(yīng)用**。分立式硅或碳化硅（SiC）肖特基二極管的應(yīng)用范圍包括服務(wù)器堆場(chǎng)、太陽(yáng)能發(fā)電廠和儲(chǔ)能系統(tǒng)等；同時(shí)適用于工業(yè)和汽車(chē)級(jí)應(yīng)用。優(yōu)勢(shì)：?高性?xún)r(jià)比?全程采用X射線100%監(jiān)測(cè)生產(chǎn)，保障產(chǎn)品的高性能和使用壽命?使用銅基板，便于快捷安裝?完整的模塊封裝技術(shù)組合，一站式購(gòu)齊正向電流開(kāi)始增加，進(jìn)入正向?qū)▍^(qū)，但此時(shí)電壓與電流不成比例如AB段。陜西西門(mén)子模塊
RC吸收電路因電容C的充電電流在電阻R上產(chǎn)生壓降，還會(huì)造成過(guò)沖電壓，.RCD電路因用二極管旁路了電阻上的充電電流，從而克服了過(guò)沖電壓。放電阻止型緩沖電路中吸收電容C的放電電壓為電源電壓，每次關(guān)斷前C*將上次關(guān)斷電壓的過(guò)沖部分能量回饋到電源，減小了吸收電路的功耗。因電容電壓在IGBT關(guān)斷時(shí)從電源電壓開(kāi)始上升，它的過(guò)電壓吸收能力不如RCD型充放電型。從吸收過(guò)電壓的能力來(lái)說(shuō)，放電阻止型效果稍差，但能量消耗較小。對(duì)緩沖吸收電路的要求是：⑴盡量減小主電路的布線電感L；⑵吸收電容應(yīng)采用低感或無(wú)感吸收電容，它的引線應(yīng)盡量短，**好直接接在IGBT的端子上；⑶吸收二極管應(yīng)采用快開(kāi)通和快軟恢復(fù)二極管，以免產(chǎn)生開(kāi)通過(guò)電壓，和反向恢復(fù)引起較大的振蕩過(guò)電壓。，得出了設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的幾點(diǎn)事項(xiàng)：⑴IGBT由于集電極-柵極的寄生電容的密勒效應(yīng)的影響，能引起意外的電壓尖峰損害，所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)讓柵極的阻抗足夠低，以盡量消除其負(fù)面影響；⑵柵極串聯(lián)電阻和驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)阻抗對(duì)IGBT的開(kāi)通過(guò)程及驅(qū)動(dòng)脈沖的波形都有很大的影響，所以設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮；⑶應(yīng)采用慢降柵壓技術(shù)來(lái)控制故障電流的下降速率，從而抑制器件的du/dt和Uge的峰值，達(dá)到短路保護(hù)的目的。福建模塊商城樹(shù)立了行業(yè)應(yīng)用**。分立式硅或碳化硅（SiC）肖特基二極管的應(yīng)用范圍包括服務(wù)器堆場(chǎng)、太陽(yáng)能發(fā)電廠。
但過(guò)小會(huì)導(dǎo)致di/dt過(guò)大，產(chǎn)生較大的集電極電壓尖峰。因此對(duì)串聯(lián)電阻要根據(jù)具體設(shè)計(jì)要求***綜合考慮。柵極驅(qū)動(dòng)電阻對(duì)驅(qū)動(dòng)脈沖的波形也有影響。電阻值過(guò)小時(shí)會(huì)造成脈沖振蕩，過(guò)大時(shí)脈沖的前后沿會(huì)發(fā)生延遲或變緩。IGBT柵極輸入電容Cge隨著其額定容量的增加而增大。為了保持相同的脈沖前后沿速率，對(duì)于電流容量大的IGBT器件，應(yīng)提供較大的前后沿充電電流。為此，柵極串聯(lián)的電阻的阻值應(yīng)隨著IGBT電流容量的增大而減小。：⑴光耦驅(qū)動(dòng)電路，光耦驅(qū)動(dòng)電路是現(xiàn)代逆變器和變頻器設(shè)計(jì)時(shí)被***采用的一種電路，由于線路簡(jiǎn)單，可靠性高，開(kāi)關(guān)性能好，被許多逆變器和變頻器廠家所采用。由于驅(qū)動(dòng)光耦的型號(hào)很多，所以選用的余地也很大。驅(qū)動(dòng)光耦選用較多的主要有東芝的TLP系列，夏普的PC系列，惠普的HCLP系列等；⑵**集成塊驅(qū)動(dòng)電路，主要有IR的IR2111，IR2112，IR2113等，三菱的EXB系列，M57959，M57962等。IGBT的驅(qū)動(dòng)電路必須具備兩個(gè)功能：一是實(shí)現(xiàn)控制電路與被驅(qū)動(dòng)IGBT的柵極隔離；二是提供合適的柵極驅(qū)動(dòng)脈沖，實(shí)現(xiàn)電隔離可以采用脈沖變壓器、微分變壓器和光電耦合器。：一類(lèi)是低倍數(shù)(～倍)的過(guò)載保護(hù)；一類(lèi)是高倍數(shù)(8～10)的短路保護(hù)。對(duì)于過(guò)載保護(hù)不必快速反應(yīng)，可采用集中式保護(hù)。
但是各路之間在電路上必須相互隔離，以防干擾或誤觸發(fā)四路驅(qū)動(dòng)信號(hào)根據(jù)觸發(fā)相位分為兩組，相位相反。圖3為一路柵極驅(qū)動(dòng)電路，整流橋B1、B2與電解電容C1、C2組成整流濾波電路，為驅(qū)動(dòng)電路提供+25V和-15V直流驅(qū)動(dòng)電壓。光耦6N137的作用是實(shí)現(xiàn)控制電路與主電路之間的隔離，傳遞PWM信號(hào)。電阻R1與穩(wěn)壓管VS1組成PWM取樣信號(hào)，電阻R2限制光耦輸入電流。電阻R3、R4與穩(wěn)壓管VS3、VS4分別組成，分別為光耦和MOSFET管Q3提供驅(qū)動(dòng)電平。Q3在光耦控制下，工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。MOSFET管Q1、Q2組成推挽放大電路，將放大后的輸出信號(hào)輸入到IGBT門(mén)極，提供門(mén)極的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。當(dāng)輸入控制信號(hào)，光耦U導(dǎo)通，Q3截止，Q2導(dǎo)通輸出+15V驅(qū)動(dòng)電壓。當(dāng)控制信號(hào)為零時(shí)，光耦U截止，Q3、Q1導(dǎo)通，輸出-15V電壓，在IGBT關(guān)斷時(shí)時(shí)給門(mén)極提供負(fù)的偏置，提高lGBT的抗干擾能力。穩(wěn)壓管VS3～VS6分別對(duì)Q2、Q1輸入驅(qū)動(dòng)電壓限幅在-10V和+15V，防止Q1、Q2進(jìn)入深度飽和，影響MOS管的響應(yīng)速度。電阻R6、R7與電容C0為Q1、Q2組成偏置網(wǎng)絡(luò)。其中的電容C0是為了在開(kāi)通時(shí)，加速Q(mào)2管的漏極電流上升速度，為柵極提供過(guò)沖電流，加速柵極導(dǎo)通。圖3柵極驅(qū)動(dòng)電路原理IGBT柵極耐壓一般在±20V左右。P區(qū)的引出的電極稱(chēng)為正極或陽(yáng)極，N區(qū)的引出的電極稱(chēng)為負(fù)極或陰極。
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(chǎng)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(kāi)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(kāi)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(chēng)為源區(qū)，附于其上的電極稱(chēng)為源極。N+區(qū)稱(chēng)為漏區(qū)。器件的控制區(qū)為柵區(qū)，附于其上的電極稱(chēng)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(chēng)為亞溝道區(qū)（Subchannelregion）。而在漏區(qū)另一側(cè)的P+區(qū)稱(chēng)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(chēng)為漏極。IGBT的開(kāi)關(guān)作用是通過(guò)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。當(dāng)加上輸入信號(hào)VI（一般為高電平）、并且交流負(fù)載電源電壓通過(guò)零點(diǎn)時(shí)，雙向晶閘管被觸發(fā)，將負(fù)載電源接通。甘肅模塊直銷(xiāo)價(jià)
大功率二極管和晶閘管旨在顯著提高眾多應(yīng)用的效率。陜西西門(mén)子模塊
三、根據(jù)開(kāi)關(guān)頻率選擇不同的IGBT系列IGBT的損耗主要由通態(tài)損態(tài)和開(kāi)關(guān)損耗組成，不同的開(kāi)關(guān)頻率，開(kāi)關(guān)損耗和通態(tài)損耗所占的比例不同。而決定IGBT通態(tài)損耗的飽和壓降VCE(sat)和決定IGBT開(kāi)關(guān)損耗的開(kāi)關(guān)時(shí)間（ton，toff）又是一對(duì)矛盾，因此應(yīng)根據(jù)不同的開(kāi)關(guān)頻率來(lái)選擇不同特征的IGBT。在低頻如fk<10KHz時(shí)，通態(tài)損耗是主要的，這就需要選擇低飽和壓降型IGBT系列。對(duì)于英飛凌產(chǎn)品需選用后綴為“KE3”或“DLC”系列IGBT；但英飛凌后綴為“KT3”系列飽和壓降與“KE3”系列飽和壓降相近，“KT3”比“KE3”開(kāi)關(guān)損耗降低20％左右，因而“KT3”將更有優(yōu)勢(shì)?！癒T3”由于開(kāi)關(guān)速度更快，對(duì)吸收與布線要求更高。若開(kāi)關(guān)頻率在10KHz－15KHz之間，請(qǐng)使用英飛凌后綴為“DN2”和“KT3”的IGBT模塊，今后對(duì)于fk≤15KHz的應(yīng)用場(chǎng)合，建議客戶逐步用“KT3”取代“KE3”，“DLC”或“DN2”。當(dāng)開(kāi)關(guān)頻率fk≥15KHz時(shí)，開(kāi)關(guān)損耗是主要的，通態(tài)損耗占的比例比較小。比較好選擇英飛凌短拖尾電流“KS4”高頻系列。當(dāng)然對(duì)于fk在15KHz－20KHz之間時(shí)，“DN2”系列也是比較好的選擇。英飛凌“KS4”高頻系列，硬開(kāi)關(guān)工作頻率可達(dá)40KHz；若是軟開(kāi)關(guān)，可工作在150KHz左右。IGBT在高頻下工作時(shí)。陜西西門(mén)子模塊
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