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。構(gòu)成了晶體二極管，如下圖所示。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。新疆模塊代理價(jià)錢(qián)
因此在驅(qū)動(dòng)電路的輸出端給柵極加電壓保護(hù)，并聯(lián)電阻Rge以及反向串聯(lián)限幅穩(wěn)壓管，如圖4所示。圖4柵極保護(hù)電路柵極串聯(lián)電阻Rg對(duì)IGBT開(kāi)通過(guò)程影響較大。Rg小有利于加快關(guān)斷速度，減小關(guān)斷損耗，但過(guò)小會(huì)造成di/dt過(guò)大，產(chǎn)生較大的集電極電壓尖峰。根據(jù)本設(shè)計(jì)的具體要求，Rg選取Ω。柵極連線的寄生電感和柵極與射極間的寄生電容耦合，會(huì)產(chǎn)生振蕩電壓，所以柵極引線應(yīng)采用雙絞線傳送驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并盡可能短，比較好不超過(guò)m，以減小連線電感。四路驅(qū)動(dòng)電路光耦與PWM兩路輸出信號(hào)的接線如圖5所示。圖5四路驅(qū)動(dòng)電路光耦與PWM的兩路輸出信號(hào)的接線實(shí)驗(yàn)波形如圖6所示。圖6a是柵極驅(qū)動(dòng)四路輸出波形。同時(shí)測(cè)四路驅(qū)動(dòng)波形時(shí)，要在未接通主電路條件下檢測(cè)。因?yàn)槭褂枚噗櫴静ㄆ鳈z測(cè)時(shí)，只允許一只探頭的接地端接參考電位，防止發(fā)生短路燒壞示波器。只有檢測(cè)相互間電路隔離的電路信號(hào)時(shí)，才可以同時(shí)使用接地端選擇公共參考電位。圖6b是IGBT上集-射極電壓Uce波形。由于全橋式逆變電路中IGBT相互間的電路信號(hào)是非隔離的，不能用普通探頭進(jìn)行多蹤示波，該電壓波形是用高壓隔離探頭測(cè)得，示波器讀數(shù)為實(shí)際數(shù)值的1/50。由波形可知，lGBT工作正常。在橋式逆變電路中影響Uce波形的。河南變頻模塊EconoBRIDGE 整流器模塊應(yīng)用在完善的Econo2 和 Econo4 封裝中。
西門(mén)康IGBT正是作為順應(yīng)這種要求而開(kāi)發(fā)的，它是由MOSFET(輸入級(jí))和PNP晶體管(輸出級(jí))復(fù)合而成的一種器件，既有MOSFET器件驅(qū)動(dòng)功率小和開(kāi)關(guān)速度快的特點(diǎn)(控制和響應(yīng))，又有雙極型器件飽和壓降低而容量大的特點(diǎn)(功率級(jí)較為耐用)，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)?；谶@些優(yōu)異的特性，西門(mén)康IGBT一直***使用在超過(guò)300V電壓的應(yīng)用中，模塊化的西門(mén)康IGBT可以滿足更高的電流傳導(dǎo)要求，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷提高，今后將有更大的發(fā)展。
⑷在工作電流較大的情況下，為了減小關(guān)斷過(guò)電壓，應(yīng)盡量減小主電路的布線電感，吸收電容應(yīng)采用低感或無(wú)感型；⑸IGBT與MOSFET都是電壓驅(qū)動(dòng)，都具有一個(gè)～5V的閾值電壓，有一個(gè)容性輸入阻抗，因此IGBT對(duì)柵極電荷非常敏感故驅(qū)動(dòng)電路必須很可靠，要保證有一條低阻抗值的放電回路，即驅(qū)動(dòng)電路與IGBT的連線要盡量短；⑹用內(nèi)阻小的驅(qū)動(dòng)源對(duì)柵極電容充放電，以保證柵極控制電壓Uge,有足夠陡的前后沿，使IGBT的開(kāi)關(guān)損耗盡量小。另外，IGBT開(kāi)通后，柵極驅(qū)動(dòng)源應(yīng)能提供足夠的功率，使IGBT不退出飽和而損壞；⑺驅(qū)動(dòng)電平Uge也必須綜合考慮。Uge增大時(shí)，IGBT通態(tài)壓降和開(kāi)通損耗均下降，但負(fù)載短路時(shí)的Ic增大，IGBT能承受短路電流的時(shí)間減小，對(duì)其安全不利，因此在有短路過(guò)程的設(shè)備中Uge應(yīng)選得小些，一般選12～15V；在關(guān)斷過(guò)程中，為盡快抽取PNP管的存儲(chǔ)電荷，須施加一負(fù)偏壓Uge,但它受IGBT的G、E間**大反向耐壓限制，一般取1～10V；⑻在大電感負(fù)載下，IGBT的開(kāi)關(guān)時(shí)間不能太短，以限制出di/dt形成的尖峰電壓，確保IGBT的安全；⑼由于IGBT在電力電子設(shè)備中多用于高壓場(chǎng)合，故驅(qū)動(dòng)電路與控制電路在電位上應(yīng)嚴(yán)格隔離；⑽IGBT的柵極驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單實(shí)用，**好自身帶有對(duì)IGBT的保護(hù)功能。二極管由管芯、管殼和兩個(gè)電極構(gòu)成。管芯是一個(gè)PN結(jié)，在PN結(jié)的兩端各引出一個(gè)引線。
1.3反向特性1）二極管承受反向電壓時(shí)，加強(qiáng)了PN結(jié)的內(nèi)電場(chǎng)，二極管呈現(xiàn)很大電阻，此時(shí)*有很小的反向電流。如曲線OD段稱(chēng)為反向截止區(qū)，此時(shí)電流稱(chēng)為反向飽和電流。實(shí)際應(yīng)用中，反向電流越小說(shuō)明二極管的反向電阻越大，反向截止性能越好。一般硅二極管的反向飽和電流在幾十微安以下，鍺二極管則達(dá)幾百微安，大功率二極管稍大些。2）當(dāng)反向電壓增大到一定數(shù)值時(shí)，反向電流急劇加大，進(jìn)入反向擊穿區(qū)，D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓稱(chēng)為反向擊穿電壓。二極管被擊穿后電流過(guò)大將使管子損壞，因此除穩(wěn)壓管外，二極管的反向電壓不能超過(guò)擊穿電壓。如曲線OD段稱(chēng)為反向截止區(qū)，此時(shí)電流稱(chēng)為反向飽和電流。江蘇品質(zhì)模塊成本價(jià)
6.5 kV片式晶閘管系列包括四款強(qiáng)大而可靠的片式器件，專(zhuān)為滿足中壓軟起動(dòng)器應(yīng)用的特殊要求而開(kāi)發(fā)。新疆模塊代理價(jià)錢(qián)
需指出的是：IGBT參數(shù)表中標(biāo)出的IC是集電極比較大直流電流，但這個(gè)直流電流是有條件的，首先比較大結(jié)溫不能超過(guò)150℃，其次還受安全工作區(qū)（SOA）的限制，不同的工作電壓、脈沖寬度，允許通過(guò)的比較大電流不同。同時(shí)，各大廠商也給出了2倍于額定值的脈沖電流，這個(gè)脈沖電流通常是指脈沖寬度為1ms的單脈沖能通過(guò)的比較大通態(tài)電流值，即使可重復(fù)也需足夠長(zhǎng)的時(shí)間。如果脈沖寬度限制在10μs以?xún)?nèi)，英飛凌NPT-IGBT短路電流承受能力可高達(dá)10倍的額定電流值。這種短路也不允許經(jīng)常發(fā)生，器件壽命周期內(nèi)總次數(shù)不能大于1000次，兩次短路時(shí)間間隔需大于1s。但對(duì)于PT型IGBT，這種短路總次數(shù)不能大于100次，這是由于NPT-IGBT過(guò)載能力、可靠性比PT型高的原因。在電力電子設(shè)備中，選擇IGBT模塊時(shí)，通常是先計(jì)算通過(guò)IGBT模塊的電流值，然后根據(jù)電力電子設(shè)備的特點(diǎn)，考慮到過(guò)載、電網(wǎng)波動(dòng)、開(kāi)關(guān)尖峰等因素考慮一倍的安全余量來(lái)選擇相應(yīng)的IGBT模塊。但嚴(yán)格的選擇，應(yīng)根據(jù)不同的應(yīng)用情況，計(jì)算耗散功率，通過(guò)熱阻核算具比較高結(jié)溫不超過(guò)規(guī)定值來(lái)選擇器件。通過(guò)比較高結(jié)溫核標(biāo)可選擇較小的IGBT模塊通過(guò)更大的電流，更加有效地利用IGBT模塊。新疆模塊代理價(jià)錢(qián)
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