所有人都知道IGBT的標準定義，但是很少有人詳細地、系統地從這句話抽絲剝繭，一層一層地分析為什么定義里說IGBT是由BJT和MOS組成的，它們之間有什么區(qū)別和聯系，在應用的時候，什么時候能選擇IGBT、什么時候選擇BJT、什么時候又選擇MOSFET管。這些問題其實并非很難，你跟著我看下去，就能窺見其區(qū)別及聯系。為什么說IGBT是由BJT和MOSFET組成的器件？要搞清楚IGBT、BJT、MOSFET之間的關系，就必須對這三者的內部結構和工作原理有大致的了解。BJT：雙極性晶體管，俗稱三極管。內部結構（以PNP型BJT為例）如下圖所示。BJT內部結構及符號如同我上篇文章（IGBT這玩意兒——從名稱入手）講的，雙極性即意味著器件內部有空穴和電子兩種載流子參與導電，BJT既然叫雙極性晶體管，那其內部也必然有空穴和載流子，理解這兩種載流子的運動是理解BJT工作原理的關鍵。由于圖中e（發(fā)射極）的P區(qū)空穴濃度要大于b（基極）的N區(qū)空穴濃度，因此會發(fā)生空穴的擴散，即空穴從P區(qū)擴散至N區(qū)。同理，e（發(fā)射極）的P區(qū)電子濃度要小于b（基極）的N區(qū)電子濃度，所以電子也會發(fā)生從N區(qū)到P區(qū)的擴散運動。這種運動終會造成在發(fā)射結上出現一個從N區(qū)指向P區(qū)的電場，即內建電場。 IGBT模塊具有節(jié)能、安裝維修方便、散熱穩(wěn)定等特點。吉林代理SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售
這部分在定義當中沒有被提及的原因在于它實際上是個npnp的寄生晶閘管結構，這種結構對IGBT來說是個不希望存在的結構，因為寄生晶閘管在一定的條件下會發(fā)生閂鎖，讓IGBT失去柵控能力，這樣IGBT將無法自行關斷，從而導致IGBT的損壞。具體原理在這里暫時不講，后續(xù)再為大家更新。2、IGBT和BJT、MOSFET之間的因果故事BJT出現在MOSFET之前，而MOSFET出現在IGBT之前，所以我們從中間者MOSFET的出現來闡述三者的因果故事。MOSFET的出現可以追溯到20世紀30年代初。德國科學家Lilienfeld于1930年提出的場效應晶體管概念吸引了許多該領域科學家的興趣，貝爾實驗室的Bardeem和Brattain在1947年的一次場效應管發(fā)明嘗試中，意外發(fā)明了電接觸雙極晶體管（BJT）。兩年后，同樣來自貝爾實驗室的Shockley用少子注入理論闡明了BJT的工作原理，并提出了可實用化的結型晶體管概念。1960年，埃及科學家Attala及韓裔科學家Kahng在用二氧化硅改善BJT性能的過程中意外發(fā)明了MOSFET場效應晶體管，此后MOSFET正式進入功率半導體行業(yè)，并逐漸成為其中一大主力。發(fā)展到現在，MOSFET主要應用于中小功率場合如電腦功率電源、家用電器等。 寧夏代理SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售IGBT在開通過程中，大部分時間是作為MOSFET來運行的。
措施：在三相變壓器次級星形中點與地之間并聯適當電容，就可以減小這種過電壓。與整流器并聯的其它負載切斷時，因電源回路電感產生感應電勢的過電壓。變壓器空載且電源電壓過零時，初級拉閘，因變壓器激磁電流的突變，在次級感生出很高的瞬時電壓，這種電壓尖峰值可達工作電壓的6倍以上。交流電網遭雷擊或電網侵入干擾過電壓，即偶發(fā)性浪涌電壓，都必須加阻容吸收路進行保護。3．直流側過電壓及保護當負載斷開時或快熔斷時，儲存在變壓器中的磁場能量會產生過電壓，顯然在交流側阻容吸收保護電路可以抑制這種過電壓，但由于變壓器過載時儲存的能量比空載時要大，還不能完全消除。措施：能常采用壓敏吸收進行保護。4．過電流保護一般加快速熔斷器進行保護，實際上它不能保護可控硅，而是保護變壓器線圈。5．電壓、電流上升率的限制4.均流與晶閘管選擇均流不好，很容易燒壞元件。為了解決均流問題，過去加均流電抗器，噪聲很大，效果也不好，一只一只進行對比，擰螺絲松緊，很盲目，效果差，噪音大，耗能。我們采用的辦法是：用計算機程序軟件進行動態(tài)參數篩選匹配、編號，裝配時按其號碼順序裝配，很間單。每一只元件上都刻有字，以便下更換時參考。這樣能使均流系數可達到。
盡量不要用手觸摸驅動端子部分，當必須要觸摸模塊端子時，要先將人體或衣服上的靜電用大電阻接地進行放電后，再觸摸；在用導電材料連接模塊驅動端子時，在配線未接好之前請先不要接上模塊；盡量在底板良好接地的情況下操作。在應用中有時雖然保證了柵極驅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動信號，以減少寄生電感。在柵極連線中串聯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。在使用IGBT的場合，當柵極回路不正?；驏艠O回路損壞時（柵極處于開路狀態(tài)），若在主回路上加上電壓，則IGBT就會損壞，為防止此類故障，應在柵極與發(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，應十分重視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模塊間涂抹導熱硅脂。一般散熱片底部安裝有散熱風扇。 IGBT屬于功率器件，散熱不好，就會直接燒掉。
西門康IGBT正是作為順應這種要求而開發(fā)的，它是由MOSFET(輸入級)和PNP晶體管(輸出級)復合而成的一種器件，既有MOSFET器件驅動功率小和開關速度快的特點(控制和響應)，又有雙極型器件飽和壓降低而容量大的特點(功率級較為耐用)，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。基于這些優(yōu)異的特性，西門康IGBT一直***使用在超過300V電壓的應用中，模塊化的西門康IGBT可以滿足更高的電流傳導要求，其應用領域不斷提高，今后將有更大的發(fā)展。IGBT的開啟電壓約3～4V，和MOSFET相當。湖南進口SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售廠家
在軌道交通、智能電網、航空航天、電動汽車與新能源裝備等領域應用廣。吉林代理SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售
在現代電力電子技術中得到了越來越的應用，在較高頻率的大、率應用中占據了主導地位。IGBT的等效電路如圖1所示。由圖1可知，若在IGBT的柵極和發(fā)射極之間加上驅動正電壓，則MOSFET導通，這樣PNP晶體管的集電極與基極之間成低阻狀態(tài)而使得晶體管導通；若IGBT的柵極和發(fā)射極之間電壓為0V，則MOS截止，切斷PNP晶體管基極電流的供給，使得晶體管截止。IGBT與MOSFET一樣也是電壓控制型器件，在它的柵極—發(fā)射極間施加十幾V的直流電壓，只有在uA級的漏電流流過，基本上不消耗功率。1、IGBT模塊的選擇IGBT模塊的電壓規(guī)格與所使用裝置的輸入電源即試電電源電壓緊密相關。其相互關系見下表。使用中當IGBT模塊集電極電流增大時，所產生的額定損耗亦變大。同時，開關損耗增大，使原件發(fā)熱加劇，因此，選用IGBT模塊時額定電流應大于負載電流。特別是用作高頻開關時，由于開關損耗增大，發(fā)熱加劇，選用時應該降等使用。2、使用中的注意事項由于IGBT模塊為MOSFET結構，IGBT的柵極通過一層氧化膜與發(fā)射極實現電隔離。由于此氧化膜很薄，其擊穿電壓一般達到20～30V。因此因靜電而導致柵極擊穿是IGBT失效的常見原因之一。因此使用中要注意以下幾點：在使用模塊時。 吉林代理SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售