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來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2024-07-13

    MOS管和IGBT管作為開(kāi)關(guān)元件,在電子電路中會(huì)經(jīng)常出現(xiàn),它們?cè)谕庑渭疤匦詤?shù)上也比較相似,相信有不少人會(huì)疑惑為什么有的電路中需要用到MOS管,而有的卻需要用到IGBT管?它們之間有何區(qū)別呢?接下來(lái)冠華偉業(yè)為你解惑!何為MOS管?MOS管即MOSFET,中文全稱(chēng)是金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管,由于這種場(chǎng)效應(yīng)管的柵極被絕緣層隔離,所以又叫絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管。MOSFET依照其“通道”(工作載流子)的極性不同,可分為“N型”與“P型”的兩種類(lèi)型,通常又稱(chēng)為NMOSFET與PMOSFET。MOS管本身自帶有寄生二極管,作用是防止VDD過(guò)壓的情況下,燒壞mos管,因?yàn)樵谶^(guò)壓對(duì)MOS管造成破壞之前,二極管先反向擊穿,將大電流直接到地,從而避免MOS管被燒壞。何為IGBT?IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor),絕緣柵雙極型晶體管,是由晶體三極管和MOS管組成的復(fù)合型半導(dǎo)體器件。IGBT的電路符號(hào)至今并未統(tǒng)一,畫(huà)原理圖時(shí)一般是借用三極管、MOS管的符號(hào),這時(shí)可以從原理圖上標(biāo)注的型號(hào)來(lái)判斷是IGBT還是MOS管。同時(shí)還要注意IGBT有沒(méi)有體二極管,圖上沒(méi)有標(biāo)出并不表示一定沒(méi)有,除非官方資料有特別說(shuō)明,否則這個(gè)二極管都是存在的。IGBT內(nèi)部的體二極管并非寄生的。 IGBT工作電流能有150A,200A,300A,400A,450A。江蘇代理英飛凌infineonIGBT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(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。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。通俗來(lái)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(kāi)關(guān),IGBT沒(méi)有放大電壓的功能,導(dǎo)通時(shí)可以看做導(dǎo)線(xiàn),斷開(kāi)時(shí)當(dāng)做開(kāi)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(xiě),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(kāi)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)。 內(nèi)蒙古代理英飛凌infineonIGBT模塊推薦貨源因?yàn)榇蠖鄶?shù)IGBT模塊工作在交流電網(wǎng)通過(guò)單相或三相整流后的直流母線(xiàn)電壓下。

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    對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)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(xiàn)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。

    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(kāi),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(wú)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(guò)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(shuō)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。 第三代IGBT能耐150度的極限高溫。

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    所有人都知道IGBT的標(biāo)準(zhǔn)定義,但是很少有人詳細(xì)地、系統(tǒng)地從這句話(huà)抽絲剝繭,一層一層地分析為什么定義里說(shuō)IGBT是由BJT和MOS組成的,它們之間有什么區(qū)別和聯(lián)系,在應(yīng)用的時(shí)候,什么時(shí)候能選擇IGBT、什么時(shí)候選擇BJT、什么時(shí)候又選擇MOSFET管。這些問(wèn)題其實(shí)并非很難,你跟著我看下去,就能窺見(jiàn)其區(qū)別及聯(lián)系。為什么說(shuō)IGBT是由BJT和MOSFET組成的器件?要搞清楚IGBT、BJT、MOSFET之間的關(guān)系,就必須對(duì)這三者的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理有大致的了解。BJT:雙極性晶體管,俗稱(chēng)三極管。內(nèi)部結(jié)構(gòu)(以PNP型BJT為例)如下圖所示。BJT內(nèi)部結(jié)構(gòu)及符號(hào)如同我上篇文章(IGBT這玩意兒——從名稱(chēng)入手)講的,雙極性即意味著器件內(nèi)部有空穴和電子兩種載流子參與導(dǎo)電,BJT既然叫雙極性晶體管,那其內(nèi)部也必然有空穴和載流子,理解這兩種載流子的運(yùn)動(dòng)是理解BJT工作原理的關(guān)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(huì)發(fā)生空穴的擴(kuò)散,即空穴從P區(qū)擴(kuò)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(huì)發(fā)生從N區(qū)到P區(qū)的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)終會(huì)造成在發(fā)射結(jié)上出現(xiàn)一個(gè)從N區(qū)指向P區(qū)的電場(chǎng),即內(nèi)建電場(chǎng)。 2單元的半橋IGBT拓?fù)?以BSM和FF開(kāi)頭。江西哪里有英飛凌infineonIGBT模塊

這些IGBT是汽車(chē)級(jí)別的,屬于特種模塊,價(jià)格偏貴。江蘇代理英飛凌infineonIGBT模塊貨源充足

    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(guò)高時(shí)將報(bào)警或停止IGBT模塊工作。三、IGBT驅(qū)動(dòng)電路IGBT驅(qū)動(dòng)電路的作用主要是將單片機(jī)脈沖輸出的功率進(jìn)行放大,以達(dá)到驅(qū)動(dòng)IGBT功率器件的目的。在保證IGBT器件可靠、穩(wěn)定、安全工作的前提,驅(qū)動(dòng)電路起到至關(guān)重要的作用。IGBT的等效電路及符合如圖1所示,IGBT由柵極正負(fù)電壓來(lái)控制。當(dāng)加上正柵極電壓時(shí),管子導(dǎo)通;當(dāng)加上負(fù)柵極電壓時(shí),管子關(guān)斷。IGBT具有和雙極型電力晶體管類(lèi)似的伏安特性,隨著控制電壓UGE的增加,特性曲線(xiàn)上移。開(kāi)關(guān)電源中的IGBT通過(guò)UGE電平的變化,使其在飽和與截止兩種狀態(tài)交替工作。(1)提供適當(dāng)?shù)恼聪螂妷?使IGBT能可靠地開(kāi)通和關(guān)斷。當(dāng)正偏壓增大時(shí)IGBT通態(tài)壓降和開(kāi)通損耗均下降,但若UGE過(guò)大,則負(fù)載短路時(shí)其IC隨UGE增大而增大,對(duì)其安全不利,使用中選UGEν15V為好。負(fù)偏電壓可防止由于關(guān)斷時(shí)浪涌電流過(guò)大而使IGBT誤導(dǎo)通,一般選UGE=-5V為宜。(2)IGBT的開(kāi)關(guān)時(shí)間應(yīng)綜合考慮??焖匍_(kāi)通和關(guān)斷有利于提高工作頻率,減小開(kāi)關(guān)損耗。但在大電感負(fù)載下,IGBT的開(kāi)頻率不宜過(guò)大。 江蘇代理英飛凌infineonIGBT模塊貨源充足