這個(gè)反電動(dòng)勢(shì)可以對(duì)電容進(jìn)行充電。這樣，正極的電壓也不會(huì)上升。如下圖：坦白說，上面的這個(gè)解釋節(jié)我寫得不是很有信心，我希望有高人出來指點(diǎn)一下。歡迎朋友在評(píng)論中留言。我會(huì)在后面寫《變頻器的輸出電流》一節(jié)中，通過實(shí)際的電流照片，驗(yàn)證這個(gè)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(jìn)行整流”有問題的。IGBT,通常就是一個(gè)元件，它不帶續(xù)流二極管。即是這個(gè)符號(hào)：商用IGBT模塊，都是將“IGBT+續(xù)流二極管”集成在一個(gè)整體部件中，即下面的這個(gè)符號(hào)。在工廠中，我們稱這個(gè)整體部件叫IGBT，不會(huì)說“IGBT模塊”。我們可以用“IGBT模塊”搭接一個(gè)橋式整流電路，利用它的續(xù)流二極管實(shí)現(xiàn)整流。這樣，我們說：IGBT也可以進(jìn)行整流，也沒有錯(cuò)。但它的實(shí)質(zhì)，還是用的二極管實(shí)現(xiàn)了整流。既然是用了“IGBT模塊”上的“續(xù)流二極管”整流，為什么不直接用“二極管”呢？答案是：這一種設(shè)計(jì)是利用“IGBT”的通斷來治理變頻器工作時(shí)產(chǎn)生的“諧波”，這個(gè)原理以后寫文再講。當(dāng)MOSFET的溝道形成后，從P+基極注入到N-層的空穴（少子），對(duì)N-層進(jìn)行電導(dǎo)調(diào)制。湖北貿(mào)易賽米控模塊
IGBT(絕緣柵雙極型晶體管），是由BJT(雙極結(jié)型晶體三極管)和MOS(絕緣柵型場效應(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,其具有自關(guān)斷的特征。簡單講，是一個(gè)非通即斷的開關(guān)，IGBT沒有放大電壓的功能，導(dǎo)通時(shí)可以看做導(dǎo)線，斷開時(shí)當(dāng)做開路。IGBT融合了BJT和MOSFET的兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，如驅(qū)動(dòng)功率小和飽和壓降低等。IGBT模塊是由IGBT與FWD（續(xù)流二極管芯片）通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導(dǎo)體產(chǎn)品，具有節(jié)能、安裝維修方便、散熱穩(wěn)定等特點(diǎn)。IGBT是能源轉(zhuǎn)換與傳輸?shù)钠骷?，是電力電子裝置的“CPU”。采用IGBT進(jìn)行功率變換，能夠提高用電效率和質(zhì)量，具有高效節(jié)能和綠色環(huán)保的特點(diǎn)，是解決能源短缺問題和降低碳排放的關(guān)鍵支撐技術(shù)。IGBT是以GTR為主導(dǎo)元件，MOSFET為驅(qū)動(dòng)元件的達(dá)林頓結(jié)構(gòu)的復(fù)合器件。其外部有三個(gè)電極，分別為G-柵極，C-集電極，E-發(fā)射極。在IGBT使用過程中，可以通過控制其集-射極電壓UCE和柵-射極電壓UGE的大小，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)IGBT導(dǎo)通/關(guān)斷/阻斷狀態(tài)的控制。1）當(dāng)IGBT柵-射極加上加0或負(fù)電壓時(shí)，MOSFET內(nèi)溝道消失，IGBT呈關(guān)斷狀態(tài)。2）當(dāng)集-射極電壓UCE＜0時(shí)，J3的PN結(jié)處于反偏，IGBT呈反向阻斷狀態(tài)。3）當(dāng)集-射極電壓UCE＞0時(shí)。中國臺(tái)灣好的賽米控模塊供應(yīng)商封裝后的IGBT模塊直接應(yīng)用于變頻器、UPS不間斷電源等設(shè)備上。
但在中MOSFET及IGBT主流器件市場上，90％主要依賴進(jìn)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(jí)的工業(yè)IGBT領(lǐng)域占優(yōu)勢(shì)；在3300V以上電壓等級(jí)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(jí)的消費(fèi)IGBT領(lǐng)域處于優(yōu)勢(shì)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IGBT等器件差距更加明顯。技術(shù)均掌握在發(fā)達(dá)國家企業(yè)手中，IGBT技術(shù)集成度高的特點(diǎn)又導(dǎo)致了較高的市場集中度。跟國內(nèi)廠商相比，英飛凌、三菱和富士電機(jī)等國際廠商占有的市場優(yōu)勢(shì)。形成這種局面的原因主要是：1、國際廠商起步早，研發(fā)投入大，形成了較高的壁壘。2、國外制造業(yè)水平比國內(nèi)要高很多，一定程度上支撐了國際廠商的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。中國功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必須改變目前技術(shù)處于劣勢(shì)的局面，特別是要在產(chǎn)業(yè)鏈上游層面取得突破，改變目前功率器件領(lǐng)域封裝強(qiáng)于芯片的現(xiàn)狀?？偟膩碚f。
一、IGBT是什么IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)，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。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、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。通俗來講:IGBT是一種大功率的電力電子器件，是一個(gè)非通即斷的開關(guān)，IGBT沒有放大電壓的功能，導(dǎo)通時(shí)可以看做導(dǎo)線，斷開時(shí)當(dāng)做開路。三大特點(diǎn)就是高壓、大電流、高速。二、IGBT模塊IGBT是InsulatedGateBipolarTransistor（絕緣柵雙極型晶體管）的縮寫，IGBT是由MOSFET和雙極型晶體管復(fù)合而成的一種器件，其輸入極為MOSFET，輸出極為PNP晶體管，它融和了這兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，既具有MOSFET器件驅(qū)動(dòng)功率小和開關(guān)速度快的優(yōu)點(diǎn)，又具有雙極型器件飽和壓降低而容量大的優(yōu)點(diǎn)，其頻率特性介于MOSFET與功率晶體管之間，可正常工作于幾十kHz頻率范圍內(nèi)。MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。
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(hù)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(shí)施例對(duì)此不作限制說明。因此，本發(fā)明實(shí)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(shí)際檢測過程中，檢測電阻上的電壓同時(shí)抬高了電流檢測區(qū)域的mos溝槽溝道對(duì)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(shí)，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(hào)失真，造成工作區(qū)域在大電流或異常過流的檢測精度低。而本發(fā)明實(shí)施例中電流檢測區(qū)域的第二發(fā)射極單元相當(dāng)于沒有公共柵極單元提供驅(qū)動(dòng)，即對(duì)于igbt芯片的電子和空穴兩種載流子形成的電流，電流檢測區(qū)域的第二發(fā)射極單元只獲取空穴形成的電流作為檢測電流，從而避免了檢測電流受公共柵極單元的電壓的影響，以及測試電壓的影響而產(chǎn)生信號(hào)的失真，即避免了公共柵極單元因?qū)Φ仉娢蛔兓斐傻钠?，從而提高了檢測電流的精度。實(shí)施例二：在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上。絕緣柵雙極型晶體管，是由雙極型三極管和絕緣柵型場效應(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。江西品質(zhì)賽米控模塊供應(yīng)
IGBT的驅(qū)動(dòng)方法和MOSFET基本相同，只需控制輸入極N-溝道MOSFET，所以具有高輸入阻抗特性。湖北貿(mào)易賽米控模塊
具有門極輸入阻抗高、驅(qū)動(dòng)功率小、電流關(guān)斷能力強(qiáng)、開關(guān)速度快、開關(guān)損耗小等優(yōu)點(diǎn)。隨著下游應(yīng)用發(fā)展越來越快，MOSFET的電流能力顯然已經(jīng)不能滿足市場需求。為了在保留MOSFET優(yōu)點(diǎn)的前提下降低器件的導(dǎo)通電阻，人們?cè)?jīng)嘗試通過提高M(jìn)OSFET襯底的摻雜濃度以降低導(dǎo)通電阻，但襯底摻雜的提高會(huì)降低器件的耐壓。這顯然不是理想的改進(jìn)辦法。但是如果在MOSFET結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上引入一個(gè)雙極型BJT結(jié)構(gòu)，就不僅能夠保留MOSFET原有優(yōu)點(diǎn)，還可以通過BJT結(jié)構(gòu)的少數(shù)載流子注入效應(yīng)對(duì)n漂移區(qū)的電導(dǎo)率進(jìn)行調(diào)制，從而有效降低n漂移區(qū)的電阻率，提高器件的電流能力。經(jīng)過后續(xù)不斷的改進(jìn)，目前IGBT已經(jīng)能夠覆蓋從600V—6500V的電壓范圍，應(yīng)用涵蓋從工業(yè)電源、變頻器、新能源汽車、新能源發(fā)電到軌道交通、國家電網(wǎng)等一系列領(lǐng)域。IGBT憑借其高輸入阻抗、驅(qū)動(dòng)電路簡單、開關(guān)損耗小等優(yōu)點(diǎn)在龐大的功率器件世界中贏得了自己的一片領(lǐng)域?？傮w來說，BJT、MOSFET、IGBT三者的關(guān)系就像下面這匹馬當(dāng)然更準(zhǔn)確來說，這三者雖然在之前的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，但并非是完全替代的關(guān)系，三者在功率器件市場都各有所長，應(yīng)用領(lǐng)域也不完全重合。因此，在時(shí)間上可以將其看做祖孫三代的關(guān)系。湖北貿(mào)易賽米控模塊