則降低了故障時(shí)器件的損耗,延長了器件抗短路的時(shí)間,而且能夠降低器件關(guān)斷時(shí)的di/dt,對器件的保護(hù)十分有利。若延時(shí)后故障信號依然存在,則關(guān)斷器件,若故障信號消失,則驅(qū)動電路恢復(fù)到正常工作狀態(tài),因而**增強(qiáng)了抗*擾的能力。上述降柵壓的方法只考慮了柵壓與短路電流大小的關(guān)系,而在實(shí)際應(yīng)用中,降柵壓的速度也是一個(gè)重要因素,它直接決定了故障電流下降的di/dt。慢降柵壓技術(shù)就是通過限制降柵壓的速度來控制故障電流的下降速度,從而抑制器件的di/dt和Uce的峰值。圖3給出了慢降柵壓的具體電路圖。圖3正常工作時(shí),因故障檢測二極管VD1的導(dǎo)通,將a點(diǎn)的電壓鉗位在穩(wěn)壓二極管ZV1的擊穿電壓之下,晶體管VT1始終保持截止?fàn)顟B(tài)。V1通過驅(qū)動電阻Rg正常開通和關(guān)斷。電容C2為硬開關(guān)應(yīng)用場合提供一很小的延時(shí),使V1開通時(shí)Uce有一定的時(shí)間從高電壓降到通態(tài)壓降,而不使保護(hù)電路動作。當(dāng)電路發(fā)生過流和短路故障時(shí),V1上的Uce上升,a點(diǎn)電壓隨之上升,到一定值時(shí),VZ1擊穿,VT1開通,b點(diǎn)電壓下降,電容C1通過電阻R1充電,電容電壓從零開始上升,當(dāng)電容電壓上升至約,晶體管VT2開通,柵極電壓Uge隨著電容電壓的上升而下降,通過調(diào)節(jié)C1的數(shù)值,可控制電容的充電速度。正向電流開始增加,進(jìn)入正向?qū)▍^(qū),但此時(shí)電壓與電流不成比例如AB段。江西家居模塊
英飛凌IGBT綜述:我們的產(chǎn)品組合包括不同的先進(jìn)IGBT功率模塊產(chǎn)品系列,它們擁有不同的電路結(jié)構(gòu)、芯片配置和電流電壓等級,適用于幾乎所有應(yīng)用。市場**的62mm、Easy和Econo系列、IHM/IHVB系列、PrimePACK和XHP系列功率模塊都采用了***的IGBT技術(shù)。它們有斬波器、DUAL、PIM、四單元、六單元、十二單元、三電平、升壓器或單開關(guān)配置,電流等級從6A到3600A不等。IGBT模塊的適用功率小至幾百瓦,高至數(shù)兆瓦。這些產(chǎn)品可用于通用驅(qū)動器、牽引、伺服裝置和可再生能源發(fā)電(如光伏逆變器或風(fēng)電應(yīng)用)等應(yīng)用,具有高可靠性、出色性能、高效率和使用壽命長的優(yōu)勢。常規(guī)模塊值得推薦隨外加電壓的增加正向電流迅速增加,如BC段特性曲線陡直,伏安關(guān)系近似線性,處于充分導(dǎo)通狀態(tài)。
⑷在工作電流較大的情況下,為了減小關(guān)斷過電壓,應(yīng)盡量減小主電路的布線電感,吸收電容應(yīng)采用低感或無感型;⑸IGBT與MOSFET都是電壓驅(qū)動,都具有一個(gè)~5V的閾值電壓,有一個(gè)容性輸入阻抗,因此IGBT對柵極電荷非常敏感故驅(qū)動電路必須很可靠,要保證有一條低阻抗值的放電回路,即驅(qū)動電路與IGBT的連線要盡量短;⑹用內(nèi)阻小的驅(qū)動源對柵極電容充放電,以保證柵極控制電壓Uge,有足夠陡的前后沿,使IGBT的開關(guān)損耗盡量小。另外,IGBT開通后,柵極驅(qū)動源應(yīng)能提供足夠的功率,使IGBT不退出飽和而損壞;⑺驅(qū)動電平Uge也必須綜合考慮。Uge增大時(shí),IGBT通態(tài)壓降和開通損耗均下降,但負(fù)載短路時(shí)的Ic增大,IGBT能承受短路電流的時(shí)間減小,對其安全不利,因此在有短路過程的設(shè)備中Uge應(yīng)選得小些,一般選12~15V;在關(guān)斷過程中,為盡快抽取PNP管的存儲電荷,須施加一負(fù)偏壓Uge,但它受IGBT的G、E間**大反向耐壓限制,一般取1~10V;⑻在大電感負(fù)載下,IGBT的開關(guān)時(shí)間不能太短,以限制出di/dt形成的尖峰電壓,確保IGBT的安全;⑼由于IGBT在電力電子設(shè)備中多用于高壓場合,故驅(qū)動電路與控制電路在電位上應(yīng)嚴(yán)格隔離;⑽IGBT的柵極驅(qū)動電路應(yīng)盡可能簡單實(shí)用,**好自身帶有對IGBT的保護(hù)功能。
功率開關(guān)器件在工作前半周與后半周導(dǎo)***寬相等,飽和壓降相等,前后半周交替通斷,變壓器磁心中沒有剩磁。但是,如果IGBT驅(qū)動電路輸出脈寬不對稱或其他原因,就會產(chǎn)生正負(fù)半周不平衡問題,此時(shí),變壓器內(nèi)的磁心會在某半周積累剩磁,出現(xiàn)“單向偏磁”現(xiàn)象,經(jīng)過幾個(gè)脈沖,就可以使變壓器單向磁通達(dá)到飽和,變壓器失去作用,等效成短路狀態(tài)。這對于IGBT來說,極其危險(xiǎn),可能引發(fā)。橋式電路的另一缺點(diǎn)是容易產(chǎn)生直通現(xiàn)象。直通現(xiàn)象是指同橋臂的IGBT在前后半周導(dǎo)通區(qū)間出現(xiàn)重疊,主電路板路,巨大的加路電流瞬時(shí)通過IGBT。針對上述兩點(diǎn)不足,從驅(qū)動的角度出發(fā)、設(shè)計(jì)的驅(qū)動電路必須滿足四路驅(qū)動的波形完全對稱,嚴(yán)格限制比較大工作脈寬,保證死區(qū)時(shí)間足夠,,其驅(qū)動與MOSFET驅(qū)動相似,是電壓控制器件,驅(qū)動功率小。但I(xiàn)GBT的柵極與發(fā)射極之間、柵極與集電極之間存在著結(jié)間電容,在它的射極回路中存在著漏電感,由于這些分布參數(shù)的影響,使得IGBT的驅(qū)動波形與理想驅(qū)動波形產(chǎn)生較大的變化,并產(chǎn)生了不利于IGBT開通和關(guān)斷的因素。IGBT開關(guān)等效電路如圖2a所示。E是驅(qū)動信號源,R是驅(qū)動電路內(nèi)陰,Rg為柵極串聯(lián)電阻Cge、Cgc分別為柵極與發(fā)射極、集電極之間的寄生電容。二極管被擊穿后電流過大將使管子損壞,因此除穩(wěn)壓管外,二極管的反向電壓不能超過擊穿電壓。
1979年,MOS柵功率開關(guān)器件作為IGBT概念的先驅(qū)即已被介紹到世間。這種器件表現(xiàn)為一個(gè)類晶閘管的結(jié)構(gòu)(P-N-P-N四層組成),其特點(diǎn)是通過強(qiáng)堿濕法刻蝕工藝形成了V形槽柵。80年代初期,用于功率MOSFET制造技術(shù)的DMOS(雙擴(kuò)散形成的金屬-氧化物-半導(dǎo)體)工藝被采用到IGBT中來。[2]在那個(gè)時(shí)候,硅芯片的結(jié)構(gòu)是一種較厚的NPT(非穿通)型設(shè)計(jì)。后來,通過采用PT(穿通)型結(jié)構(gòu)的方法得到了在參數(shù)折衷方面的一個(gè)***改進(jìn),這是隨著硅片上外延的技術(shù)進(jìn)步,以及采用對應(yīng)給定阻斷電壓所設(shè)計(jì)的n+緩沖層而進(jìn)展的[3]。幾年當(dāng)中,這種在采用PT設(shè)計(jì)的外延片上制備的DMOS平面柵結(jié)構(gòu),其設(shè)計(jì)規(guī)則從5微米先進(jìn)到3微米。90年代中期,溝槽柵結(jié)構(gòu)又返回到一種新概念的IGBT,它是采用從大規(guī)模集成(LSI)工藝借鑒來的硅干法刻蝕技術(shù)實(shí)現(xiàn)的新刻蝕工藝,但仍然是穿通(PT)型芯片結(jié)構(gòu)。[4]在這種溝槽結(jié)構(gòu)中,實(shí)現(xiàn)了在通態(tài)電壓和關(guān)斷時(shí)間之間折衷的更重要的改進(jìn)。硅芯片的重直結(jié)構(gòu)也得到了急劇的轉(zhuǎn)變,先是采用非穿通(NPT)結(jié)構(gòu),繼而變化成弱穿通(LPT)結(jié)構(gòu),這就使安全工作區(qū)(SOA)得到同表面柵結(jié)構(gòu)演變類似的改善。這次從穿通(PT)型技術(shù)先進(jìn)到非穿通(NPT)型技術(shù),是**基本的,也是很重大的概念變化。這就是:穿通。外加正向電壓較小時(shí),二極管呈現(xiàn)的電阻較大,正向電流幾乎為零。山東模塊品牌
覆蓋10 kW-10 GW的寬廣功率范圍,樹立了行業(yè)應(yīng)用**。分立式硅或碳化硅(SiC)肖特基二極管的應(yīng)用范圍。江西家居模塊
PT)技術(shù)會有比較高的載流子注入系數(shù),而由于它要求對少數(shù)載流子壽命進(jìn)行控制致使其輸運(yùn)效率變壞。另一方面,非穿通(NPT)技術(shù)則是基于不對少子壽命進(jìn)行殺傷而有很好的輸運(yùn)效率,不過其載流子注入系數(shù)卻比較低。進(jìn)而言之,非穿通(NPT)技術(shù)又被軟穿通(LPT)技術(shù)所代替,它類似于某些人所謂的"軟穿通"(SPT)或"電場截止"(FS)型技術(shù),這使得"成本-性能"的綜合效果得到進(jìn)一步改善。1996年,CSTBT(載流子儲存的溝槽柵雙極晶體管)使第5代IGBT模塊得以實(shí)現(xiàn)[6],它采用了弱穿通(LPT)芯片結(jié)構(gòu),又采用了更先進(jìn)的寬元胞間距的設(shè)計(jì)。包括一種"反向阻斷型"(逆阻型)功能或一種"反向?qū)ㄐ?(逆導(dǎo)型)功能的IGBT器件的新概念正在進(jìn)行研究,以求得進(jìn)一步優(yōu)化。IGBT功率模塊采用IC驅(qū)動,各種驅(qū)動保護(hù)電路,高性能IGBT芯片,新型封裝技術(shù),從復(fù)合功率模塊PIM發(fā)展到智能功率模塊IPM、電力電子積木PEBB、電力模塊IPEM。PIM向高壓大電流發(fā)展,其產(chǎn)品水平為1200-1800A/1800-3300V,IPM除用于變頻調(diào)速外,600A/2000V的IPM已用于電力機(jī)車VVVF逆變器。平面低電感封裝技術(shù)是大電流IGBT模塊為有源器件的PEBB,用于艦艇上的導(dǎo)彈發(fā)射裝置。IPEM采用共燒瓷片多芯片模塊技術(shù)組裝PEBB,**降低電路接線電感。江西家居模塊
江蘇芯鉆時(shí)代電子科技有限公司是一家集研發(fā)、制造、銷售為一體的****,公司位于昆山開發(fā)區(qū)朝陽東路109號億豐機(jī)電城北樓A201,成立于2022-03-29。公司秉承著技術(shù)研發(fā)、客戶優(yōu)先的原則,為國內(nèi)IGBT模塊,可控硅晶閘管,二極管模塊,熔斷器的產(chǎn)品發(fā)展添磚加瓦。英飛凌,西門康,艾賽斯,巴斯曼目前推出了IGBT模塊,可控硅晶閘管,二極管模塊,熔斷器等多款產(chǎn)品,已經(jīng)和行業(yè)內(nèi)多家企業(yè)建立合作伙伴關(guān)系,目前產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。我們堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新,把握市場關(guān)鍵需求,以重心技術(shù)能力,助力電子元器件發(fā)展。江蘇芯鉆時(shí)代電子科技有限公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)不斷緊跟IGBT模塊,可控硅晶閘管,二極管模塊,熔斷器行業(yè)發(fā)展趨勢,研發(fā)與改進(jìn)新的產(chǎn)品,從而保證公司在新技術(shù)研發(fā)方面不斷提升,確保公司產(chǎn)品符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和要求。江蘇芯鉆時(shí)代電子科技有限公司注重以人為本、團(tuán)隊(duì)合作的企業(yè)文化,通過保證IGBT模塊,可控硅晶閘管,二極管模塊,熔斷器產(chǎn)品質(zhì)量合格,以誠信經(jīng)營、用戶至上、價(jià)格合理來服務(wù)客戶。建立一切以客戶需求為前提的工作目標(biāo),真誠歡迎新老客戶前來洽談業(yè)務(wù)。