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。GTR飽和壓降低,載流密度大,但驅(qū)動電流較大;MOSFET驅(qū)動功率很小,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,驅(qū)動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、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動等領(lǐng)域。圖1所示為一個N溝道增強型絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu),N+區(qū)稱為源區(qū),附于其上的電極稱為源極。N+區(qū)稱為漏區(qū)。器件的控制區(qū)為柵區(qū),附于其上的電極稱為柵極。溝道在緊靠柵區(qū)邊界形成。在漏、源之間的P型區(qū)(包括P+和P一區(qū))(溝道在該區(qū)域形成),稱為亞溝道區(qū)(Subchannelregion)。而在漏區(qū)另一側(cè)的P+區(qū)稱為漏注入?yún)^(qū)(Draininjector),它是IGBT特有的功能區(qū),與漏區(qū)和亞溝道區(qū)一起形成PNP雙極晶體管,起發(fā)射極的作用,向漏極注入空穴,進行導(dǎo)電調(diào)制,以降低器件的通態(tài)電壓。附于漏注入?yún)^(qū)上的電極稱為漏極。IGBT的開關(guān)作用是通過加正向柵極電壓形成溝道,給PNP晶體管提供基極電流。.34mm封裝(俗稱“窄條”):由于底板的銅極板只有34mm寬。湖北SKM200GB128DIGBT模塊優(yōu)勢現(xiàn)貨庫存
當(dāng)散熱風(fēng)扇損壞中散熱片散熱不良時將導(dǎo)致IGBT模塊發(fā)熱,而發(fā)生故障。因此對散熱風(fēng)扇應(yīng)定期進行檢查,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)溫度過高時將報警或停止IGBT模塊工作。三、IGBT驅(qū)動電路IGBT驅(qū)動電路的作用主要是將單片機脈沖輸出的功率進行放大,以達(dá)到驅(qū)動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)電壓來控制。當(dāng)加上正柵極電壓時,管子導(dǎo)通;當(dāng)加上負(fù)柵極電壓時,管子關(guān)斷。IGBT具有和雙極型電力晶體管類似的伏安特性,隨著控制電壓UGE的增加,特性曲線上移。開關(guān)電源中的IGBT通過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能可靠地開通和關(guān)斷。當(dāng)正偏壓增大時IGBT通態(tài)壓降和開通損耗均下降,但若UGE過大,則負(fù)載短路時其IC隨UGE增大而增大,對其安全不利,使用中選UGEν15V為好。負(fù)偏電壓可防止由于關(guān)斷時浪涌電流過大而使IGBT誤導(dǎo)通,一般選UGE=-5V為宜。(2)IGBT的開關(guān)時間應(yīng)綜合考慮??焖匍_通和關(guān)斷有利于提高工作頻率,減小開關(guān)損耗。但在大電感負(fù)載下,IGBT的開頻率不宜過大。四川Infineon英飛凌FF200R12KT4IGBT模塊代理貨源Infineon那邊給出的解釋為:IGBT的“損耗”包括“導(dǎo)通損耗”和“開關(guān)損耗”。
這個反電動勢可以對電容進行充電。這樣,正極的電壓也不會上升。如下圖:坦白說,上面的這個解釋節(jié)我寫得不是很有信心,我希望有高人出來指點一下。歡迎朋友在評論中留言。我會在后面寫《變頻器的輸出電流》一節(jié)中,通過實際的電流照片,驗證這個二極管的作用?,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進行整流”有問題的。IGBT,通常就是一個元件,它不帶續(xù)流二極管。即是這個符號:商用IGBT模塊,都是將“IGBT+續(xù)流二極管”集成在一個整體部件中,即下面的這個符號。在工廠中,我們稱這個整體部件叫IGBT,不會說“IGBT模塊”。我們可以用“IGBT模塊”搭接一個橋式整流電路,利用它的續(xù)流二極管實現(xiàn)整流。這樣,我們說:IGBT也可以進行整流,也沒有錯。但它的實質(zhì),還是用的二極管實現(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)計是利用“IGBT”的通斷來治理變頻器工作時產(chǎn)生的“諧波”,這個原理以后寫文再講。
進行逆變器設(shè)計時,IGBT模塊的開關(guān)損耗評估是很重要的一個環(huán)節(jié)。而常見的損耗評估方法都是采用數(shù)據(jù)手冊中IGBT或者Diode的開關(guān)損耗的典型值,這種方法缺乏一定的準(zhǔn)確性。本文介紹了一種采用逆變器系統(tǒng)的驅(qū)動板和母排對IGBT模塊進行損耗測試和評估的方法,通過簡單的操作即可得到更精確的損耗評估。一般數(shù)據(jù)手冊中,都會給出特定條件下,IGBT及Diode開關(guān)損耗的典型值。一般來講這個值在實際設(shè)計中并不能直接拿來用。在英飛凌模塊數(shù)據(jù)手冊中,我們可以看到,開關(guān)損耗典型值前面,有相當(dāng)多的限制條件,這些條件描述了典型值測試平臺。而實際設(shè)計的系統(tǒng)是不可能和規(guī)格書測試平臺一模一樣的。兩者之間的差異,主要體現(xiàn)在如下幾個方面:IGBT的開關(guān)損耗不依賴于驅(qū)動電阻,也依賴于驅(qū)動環(huán)路的電感,而實際用戶系統(tǒng)的驅(qū)動環(huán)路電感常常不同于數(shù)據(jù)手冊的測試平臺的驅(qū)動環(huán)路電感。驅(qū)動中加入柵極和發(fā)射極電容是很常見的改善EMC特性的設(shè)計方法,而使用該柵極電容會影響IGBT的開關(guān)過程中電流變化率dIc/dt和電壓變化率dVce/dt,從而影響IGBT的開關(guān)損耗實際系統(tǒng)的驅(qū)動電壓也常常不同于數(shù)據(jù)手冊中的測試驅(qū)動電壓,在IGBT模塊的數(shù)據(jù)手冊中,開關(guān)損耗通常在±15V的柵極電壓下測量。英飛凌IGBT模塊選型主要是根據(jù)工作電壓,工作電流,封裝形式和開關(guān)頻率來進行選擇。
電容的作用是什么?
電容主要由兩塊正負(fù)電極和夾在中間的絕緣介質(zhì)組成,其結(jié)構(gòu)相對來說是比較簡單的。所以,電容的類型就是由電極和絕緣介質(zhì)決定的,其用途非常普遍。
電容主要三種作用:
電容一般指電容器,它的三種主要作用是耦合、濾波和退耦。電容器是儲存電量和電能的元件。一個導(dǎo)體被另一個導(dǎo)體所包圍,或者由一個導(dǎo)體發(fā)出的電場線全部終止在另一個導(dǎo)體的導(dǎo)體系,稱為電容器。
1、耦合:用在耦合電路中的電容稱為耦合電容,在阻容耦合放大器和其他電容耦合電路中大量使用這種電容電路,起隔直流通交流作用。
2、濾波:用在濾波電路中的電容器稱為濾波電容,在電源濾波和各種濾波器電路中使用這種電容電路,濾波電容將一定頻段內(nèi)的信號從總信號中去除。
3、退耦:用在退耦電路中的電容器稱為退耦電容,在多級放大器的直流電壓供給電路中使用這種電容電路,退耦電容消除每級放大器之間的有害低頻交連。兩個相互靠近的導(dǎo)體,中間夾一層不導(dǎo)電的絕緣介質(zhì),這就構(gòu)成了電容器。當(dāng)電容器的兩個極板之間加上電壓時,電容器就會儲存電荷。電容器的電容量在數(shù)值上等于一個導(dǎo)電極板上的電荷量與兩個極板之間的電壓之比。 第五代據(jù)說能耐200度的極限高溫。山東M超高速IGBT模塊廠家直供
IGBT模塊采用預(yù)涂熱界面材料(TIM),能讓電力電子應(yīng)用實現(xiàn)一致性的散熱性能。湖北SKM200GB128DIGBT模塊優(yōu)勢現(xiàn)貨庫存
同一代技術(shù)中通態(tài)損耗與開關(guān)損耗兩者相互矛盾,互為消長。IGBT模塊按封裝工藝來看主要可分為焊接式與壓接式兩類。高壓IGBT模塊一般以標(biāo)準(zhǔn)焊接式封裝為主,中低壓IGBT模塊則出現(xiàn)了很多新技術(shù),如燒結(jié)取代焊接,壓力接觸取代引線鍵合的壓接式封裝工藝。隨著IGBT芯片技術(shù)的不斷發(fā)展,芯片的高工作結(jié)溫與功率密度不斷提高,IGBT模塊技術(shù)也要與之相適應(yīng)。未來IGBT模塊技術(shù)將圍繞芯片背面焊接固定與正面電極互連兩方面改進。模塊技術(shù)發(fā)展趨勢:無焊接、無引線鍵合及無襯板/基板封裝技術(shù);內(nèi)部集成溫度傳感器、電流傳感器及驅(qū)動電路等功能元件,不斷提高IGBT模塊的功率密度、集成度及智能度。IGBT的主要應(yīng)用領(lǐng)域作為新型功率半導(dǎo)體器件的主流器件,IGBT已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、4C(通信、計算機、消費電子、汽車電子)、航空航天、等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,以及軌道交通、新能源、智能電網(wǎng)、新能源汽車等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。1)新能源汽車IGBT模塊在電動汽車中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,是電動汽車及充電樁等設(shè)備的技術(shù)部件。IGBT模塊占電動汽車成本將近10%,占充電樁成本約20%。IGBT主要應(yīng)用于電動汽車領(lǐng)域中以下幾個方面:A)電動控制系統(tǒng)大功率直流/交流(DC/AC)逆變后驅(qū)動汽車電機。湖北SKM200GB128DIGBT模塊優(yōu)勢現(xiàn)貨庫存