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來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-04-22

    可控硅可控硅簡(jiǎn)稱SCR,是一種大功率電器元件,也稱晶閘管。它具有體積小、效率高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,可作為大功率驅(qū)動(dòng)器件,實(shí)現(xiàn)用小功率控件控制大功率設(shè)備。它在交直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)、調(diào)功系統(tǒng)及隨動(dòng)系統(tǒng)中得到了的應(yīng)用??煽毓璺謫蜗蚩煽毓韬碗p向可控硅兩種。雙向可控硅也叫三端雙向可控硅,簡(jiǎn)稱TRIAC。雙向可控硅在結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于兩個(gè)單向可控硅反向連接,這種可控硅具有雙向?qū)üδ堋F渫〝酄顟B(tài)由控制極G決定。在控制極G上加正脈沖(或負(fù)脈沖)可使其正向(或反向)導(dǎo)通。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是控制電路簡(jiǎn)單,沒有反向耐壓?jiǎn)栴},因此特別適合做交流無觸點(diǎn)開關(guān)使用。IGBTIGBT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、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。 IGBT的靜態(tài)特性主要有伏安特性、轉(zhuǎn)移特性。天津SEMIKRON西門康IGBT模塊貨源充足

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    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(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)。 新疆進(jìn)口SEMIKRON西門康IGBT模塊工廠直銷電動(dòng)汽車概念也火的一塌糊涂,西門康推出了650V等級(jí)的IGBT,專門用于電動(dòng)汽車行業(yè)。

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    因?yàn)楦咚匍_斷和關(guān)斷會(huì)產(chǎn)生很高的尖峰電壓,及有可能造成IGBT自身或其他元件擊穿。(3)IGBT開通后,驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)提供足夠的電壓、電流幅值,使IGBT在正常工作及過載情況下不致退出飽和而損壞。(4)IGBT驅(qū)動(dòng)電路中的電阻RG對(duì)工作性能有較大的影響,RG較大,有利于抑制IGBT的電流上升率及電壓上升率,但會(huì)增加IGBT的開關(guān)時(shí)間和開關(guān)損耗;RG較小,會(huì)引起電流上升率增大,使IGBT誤導(dǎo)通或損壞。RG的具體數(shù)據(jù)與驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)及IGBT的容量有關(guān),一般在幾歐~幾十歐,小容量的IGBT其RG值較大。(5)驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力及對(duì)IG2BT的保護(hù)功能。IGBT的控制、驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路等應(yīng)與其高速開關(guān)特性相匹配,另外,在未采取適當(dāng)?shù)姆漓o電措施情況下,G—E斷不能開路。四、IGBT的結(jié)構(gòu)IGBT是一個(gè)三端器件,它擁有柵極G、集電極c和發(fā)射極E。IGBT的結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)化等效電路和電氣圖形符號(hào)如圖所示。如圖所示為N溝道VDMOSFFT與GTR組合的N溝道IGBT(N-IGBT)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)斷面示意圖。IGBT比VDMOSFET多一層P+注入?yún)^(qū),形成丁一個(gè)大面積的PN結(jié)J1。由于IGBT導(dǎo)通時(shí)由P+注入?yún)^(qū)向N基區(qū)發(fā)射少子,因而對(duì)漂移區(qū)電導(dǎo)率進(jìn)行調(diào)制,可仗IGBT具有很強(qiáng)的通流能力。介于P+注入?yún)^(qū)與N-漂移區(qū)之間的N+層稱為緩沖區(qū)。

    TC=℃)------通態(tài)平均電流VTM=V-----------通態(tài)峰值電壓VDRM=V-------------斷態(tài)正向重復(fù)峰值電壓IDRM=mA-------------斷態(tài)重復(fù)峰值電流VRRM=V-------------反向重復(fù)峰值電壓IRRM=mA------------反向重復(fù)峰值電流IGT=mA------------門極觸發(fā)電流VGT=V------------門極觸發(fā)電壓執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):QB-02-091.晶閘管關(guān)斷過電壓(換流過電壓、空穴積蓄效應(yīng)過電壓)及保護(hù)晶閘管從導(dǎo)通到阻斷,線路電感(主要是變壓器漏感LB)釋放能量產(chǎn)生過電壓。由于晶閘管在導(dǎo)通期間,載流子充滿元件內(nèi)部,在關(guān)斷過程中,管子在反向作用下,正向電流下降到零時(shí),元件內(nèi)部殘存著載流子。這些載流子在反向電壓作用下瞬時(shí)出現(xiàn)較大的反向電流,使殘存的載流子迅速消失,這時(shí)反向電流減小即diG/dt極大,產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)很大,這個(gè)電勢(shì)與電源串聯(lián),反向加在已恢復(fù)阻斷的元件上,可導(dǎo)致晶閘管反向擊穿。這就是關(guān)斷過電壓(換相過電壓)。數(shù)值可達(dá)工作電壓的5~6倍。保護(hù)措施:在晶閘管兩端并接阻容吸收電路。2.交流側(cè)過電壓及其保護(hù)由于交流側(cè)電路在接通或斷開時(shí)出現(xiàn)暫態(tài)過程,會(huì)產(chǎn)生操作過電壓。高壓合閘的瞬間,由于初次級(jí)之間存在分布電容,初級(jí)高壓經(jīng)電容耦合到次級(jí),出現(xiàn)瞬時(shí)過電壓。 一是開關(guān)速度,主要指標(biāo)是開關(guān)過程中各部分時(shí)間;另一個(gè)是開關(guān)過程中的損耗。

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    將igbt模塊中雙極型三極管bjt的集電極和絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管mos的漏電極斷開,并替代包含鏡像電流測(cè)試的電路中的取樣igbt,從而得到包含無柵極驅(qū)動(dòng)的電流檢測(cè)的igbt芯片的等效測(cè)試電路,即圖5中的igbt芯片結(jié)構(gòu),從而得到第二發(fā)射極單元201和第三發(fā)射極單元202,此時(shí),bjt的集電極單獨(dú)引出,即第二發(fā)射極單元201,作為測(cè)試電流的等效電路,電流檢測(cè)區(qū)域20只取bjt的空穴電流作為檢測(cè)電流,且,空穴電流與工作區(qū)域10的工作電流成比例關(guān)系,從而通過檢測(cè)電流檢測(cè)區(qū)域20中的電流即可得到igbt芯片的工作區(qū)域10的電流,避免了現(xiàn)有方法中柵極對(duì)地電位變化造成的偏差,提高了檢測(cè)電流的精度。此外,在第1表面上,電流檢測(cè)區(qū)域20設(shè)置在工作區(qū)域10的邊緣區(qū)域,且,電流檢測(cè)區(qū)域20的面積小于工作區(qū)域10的面積。此外,igbt芯片為溝槽結(jié)構(gòu)的igbt芯片,在電流檢測(cè)區(qū)域20和工作區(qū)域10的對(duì)應(yīng)位置內(nèi)分別設(shè)置多個(gè)溝槽,可選的,電流檢測(cè)區(qū)域20和工作區(qū)域10可以同時(shí)設(shè)置有多個(gè)溝槽,或者,工作區(qū)域10設(shè)置有多個(gè)溝槽,本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不作限制說明。以及,當(dāng)設(shè)置有溝槽時(shí),在每個(gè)溝槽內(nèi)還填充有多晶硅。此外,在第1表面和第二表面之間,還設(shè)置有n型耐壓漂移層和導(dǎo)電層。 絕緣柵雙極型晶體管,是由雙極型三極管和絕緣柵型場(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。天津SEMIKRON西門康IGBT模塊貨源充足

減小N-層的電阻,使IGBT在高電壓時(shí),也具有低的通態(tài)電壓。天津SEMIKRON西門康IGBT模塊貨源充足

    對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種igbt器件的結(jié)構(gòu)圖;圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電流敏感器件的結(jié)構(gòu)圖;圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種kelvin連接示意圖;圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種檢測(cè)電流與工作電流的曲線圖;圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種igbt芯片的結(jié)構(gòu)示意圖;圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種igbt芯片的結(jié)構(gòu)示意圖;圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種igbt芯片的表面結(jié)構(gòu)示意圖;圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種igbt芯片的表面結(jié)構(gòu)示意圖;圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種igbt芯片的表面結(jié)構(gòu)示意圖;圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種igbt芯片的表面結(jié)構(gòu)示意圖;圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種igbt芯片的表面結(jié)構(gòu)示意圖;圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種igbt芯片的表面結(jié)構(gòu)示意圖;圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種igbt芯片的表面結(jié)構(gòu)示意圖;圖14為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種igbt芯片的表面結(jié)構(gòu)示意圖;圖15為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種半導(dǎo)體功率模塊的結(jié)構(gòu)示意圖;圖16為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種半導(dǎo)體功率模塊的連接示意圖。圖標(biāo):1-電流傳感器;10-工作區(qū)域;101-第1發(fā)射極單元。 天津SEMIKRON西門康IGBT模塊貨源充足