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(dòng)，安全工作區(qū)寬，dV/dt耐量高等優(yōu)點(diǎn)，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(shí)，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(dòng)，安全工作區(qū)寬，峰值電流大，堅(jiān)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內(nèi)部不存在反向二極管，用戶可以靈活選用外接恢復(fù)二極管，這個(gè)特性是優(yōu)點(diǎn)還是缺點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)工作頻率，二極管的價(jià)格和電流容量等參數(shù)來衡量。IGBT的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，電路符號(hào)及等效電路如圖1所示?？梢钥闯觯?020-08-30開關(guān)電源設(shè)計(jì)：何時(shí)選擇BJT優(yōu)于MOSFET開關(guān)電源電氣可靠性設(shè)計(jì)1供電方式的選擇集中式供電系統(tǒng)各輸出之間的偏差以及由于傳輸距離的不同而造成的壓差降低了供電質(zhì)量，而且應(yīng)用單臺(tái)電源供電，當(dāng)電源發(fā)生故障時(shí)可能導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。分布式供電系統(tǒng)因供電單元靠近負(fù)載，改善了動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。用于定性描述這兩者關(guān)系的曲線稱為伏安特性曲線。節(jié)能模塊歡迎選購(gòu)
Le是射極回路漏電感，用電感L1與二極管VD并聯(lián)作為負(fù)載。圖2IGBT開通波形IGBT開通波形見圖2b。T0時(shí)刻，IGBT處于關(guān)斷狀態(tài)，柵極驅(qū)動(dòng)電壓開始上升，Uge的上升斜率上要由Rg和Cgc決定，上升較快。到t1時(shí)刻。Uge達(dá)到柵極門檻值(約4~5V)，集電極電流開始上升。導(dǎo)致Uge波形偏離原有軌跡的因素主要有兩個(gè)：一是發(fā)射極電路中分布電感Le的負(fù)反饋?zhàn)饔?；二是柵極-集電極電容Cgc的密勒效應(yīng)。t2時(shí)刻，Ic達(dá)到比較大值，集射極電壓Uce下降，同時(shí)Cgc放電，驅(qū)動(dòng)電路電流增大，使得Rg和R上分壓加大，也造成Uge下降。直到t3時(shí)刻，Uce降為0，Ic達(dá)到穩(wěn)態(tài)值，Uge才以較快的上升率達(dá)到比較大值。IGBT關(guān)斷波形如圖2c所示。T0時(shí)刻?hào)艠O驅(qū)動(dòng)電壓開始下降，到t1時(shí)刻達(dá)到剛能維持Ic的水下，lGBT進(jìn)入線性工作區(qū)，Uce開始上升，對(duì)Cgc、Cge充電，由于對(duì)兩個(gè)寄生電容的耦合充電作用，使得在t1~t2期間，Uge基本不變。在t3時(shí)刻，Uce上升結(jié)束，Uge和Ic以柵極-發(fā)射極間固有阻抗下降為0。通過以上分析可知，對(duì)IGBT開通關(guān)斷過程影響較大的因素是驅(qū)動(dòng)電路的阻杭、Le和Cge。因此在設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路的時(shí)候，應(yīng)選擇Cgc較小的IGBT，并通過合理布線、選擇合理電阻等方法改善開通與關(guān)斷的過程。，四路驅(qū)動(dòng)電路完全相同。浙江節(jié)能模塊太陽能發(fā)電廠和儲(chǔ)能系統(tǒng)等；同時(shí)適用于工業(yè)和汽車級(jí)應(yīng)用。
優(yōu)勢(shì)：?簡(jiǎn)單的串聯(lián)方式?很強(qiáng)的抗浪涌電流能力?標(biāo)準(zhǔn)封裝，易于安裝英飛凌二極管綜述：具有比較高功率密度和更多功能的高性能平板封裝器件、具有高性價(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)和汽車級(jí)應(yīng)用。
雙向可控硅應(yīng)用現(xiàn)在可控硅應(yīng)用市場(chǎng)很多，可控硅應(yīng)用在自動(dòng)控制領(lǐng)域，機(jī)電領(lǐng)域，工業(yè)電器及家電等方面都有可控硅的身影。許先生告訴記者，他目前的幾個(gè)大單中還有用于卷發(fā)產(chǎn)品的單，可見可控硅在人們的生活中都有應(yīng)用。更重要的是，可控硅應(yīng)用相當(dāng)穩(wěn)定，比方說用于家電產(chǎn)品中的電子開關(guān)，可以說是鮮少變化的。無論其他的元件怎么變化，可控硅的變化是不大的，這相對(duì)來說，等于擴(kuò)大的可控硅的應(yīng)用市場(chǎng)，減少了投資的風(fēng)險(xiǎn)。可控硅的優(yōu)點(diǎn)很多，例如：以小功率控制大功率，功率放大倍數(shù)高達(dá)幾十萬倍；反應(yīng)極快，在微秒級(jí)內(nèi)開通、關(guān)斷；無觸點(diǎn)運(yùn)行，無火花、無噪音；效率高，成本低等等。二極管的伏安特性是指加在二極管兩端電壓和流過二極管的電流之間的關(guān)系。
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。外加正向電壓較小時(shí)，二極管呈現(xiàn)的電阻較大，正向電流幾乎為零。新疆模塊歡迎選購(gòu)
二極管被擊穿后電流過大將使管子損壞，因此除穩(wěn)壓管外，二極管的反向電壓不能超過擊穿電壓。節(jié)能模塊歡迎選購(gòu)
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(shí)，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(shí)，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。在使用IGBT的場(chǎng)合，當(dāng)柵極回路不正?；驏艠O回路損壞時(shí)（柵極處于開路狀態(tài)），若在主回路上加上電壓，則IGBT就會(huì)損壞，為防止此類故障，應(yīng)在柵極與發(fā)射極之間串接一只10KΩ左右的電阻。在安裝或更換IGBT模塊時(shí)，應(yīng)十分重視IGBT模塊與散熱片的接觸面狀態(tài)和擰緊程度。為了減少接觸熱阻，比較好在散熱器與IGBT模塊間涂抹導(dǎo)熱硅脂。一般散熱片底部安裝有散熱風(fēng)扇，當(dāng)散熱風(fēng)扇損壞中散熱片散熱不良時(shí)將導(dǎo)致IGBT模塊發(fā)熱，而發(fā)生故障。因此對(duì)散熱風(fēng)扇應(yīng)定期進(jìn)行檢查，一般在散熱片上靠近IGBT模塊的地方安裝有溫度感應(yīng)器，當(dāng)溫度過高時(shí)將報(bào)警或停止IGBT模塊工作。4保管時(shí)的注意事項(xiàng)一般保存IGBT模塊的場(chǎng)所，應(yīng)保持常溫常濕狀態(tài)，不應(yīng)偏離太大。常溫的規(guī)定為5～35℃，常濕的規(guī)定在45～75％左右。在冬天特別干燥的地區(qū)，需用加濕機(jī)加濕;盡量遠(yuǎn)離有腐蝕性氣體或灰塵較多的場(chǎng)合。節(jié)能模塊歡迎選購(gòu)
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