且在門極伏安特性的可靠觸發(fā)區(qū)域之內(nèi);④應(yīng)有良好的抗干擾能力、溫度穩(wěn)定性及與主電路的電氣隔離;⑤觸發(fā)脈沖型式應(yīng)有助于晶閘管元件的導(dǎo)通時(shí)間趨于一致。在高電壓大電流晶閘管串聯(lián)電路中,要求串聯(lián)的元件同一時(shí)刻導(dǎo)通,宜采用強(qiáng)觸發(fā)的形式。[1]晶閘管觸發(fā)方式主要有三種:①電磁觸發(fā)方式,將低電位觸發(fā)信號(hào)經(jīng)脈沖變壓器隔離后送到高電位晶閘管門極。這種觸發(fā)方式成本較低,技術(shù)比較成熟。但要解決多路脈沖變壓器的輸出一致問(wèn)題,同時(shí)觸發(fā)時(shí)的電磁干擾較大。②直接光觸發(fā)方式,將觸發(fā)脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣饷}沖,直接觸發(fā)高位光控晶閘管。這種觸發(fā)方式只適用于光控晶閘管,且該種晶閘管的成本較高,不適宜采用;③間接光觸發(fā)方式,利用光纖通信的方法,將觸發(fā)電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為光脈沖信號(hào),經(jīng)處理后耦合到光電接受回路,把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。既可以克服電磁干擾,又可以采用普通晶閘管,降低了成本。[1]晶閘管串聯(lián)技術(shù)當(dāng)需要耐壓很高的開關(guān)時(shí),單個(gè)晶閘管的耐壓有限,單個(gè)晶閘管無(wú)法滿足耐壓需求,這時(shí)就需要將多個(gè)晶閘管串聯(lián)起來(lái)使用,從而得到滿足條件的開關(guān)。在器件的應(yīng)用中,由于各個(gè)元件的靜態(tài)伏安特性和動(dòng)態(tài)參數(shù)不同。讓輸出電壓變得可調(diào),也屬于晶閘管的一個(gè)典型應(yīng)用。西藏IGBT逆變器模塊可控硅(晶閘管)Mitsubishi三菱全新原裝現(xiàn)貨
金屬封裝晶閘管又分為螺栓形、平板形、圓殼形等多種;塑封晶閘管又分為帶散熱片型和不帶散熱片型兩種。晶閘管按電流容量可分為大功率晶閘管、率晶閘管和小功率晶閘管三種。通常,大功率晶閘管多采用陶瓷封裝,而中、小功率晶閘管則多采用塑封或金屬封裝。晶閘管按其關(guān)斷速度可分為普通晶閘管和快速晶閘管,快速晶閘管包括所有專為快速應(yīng)用而設(shè)計(jì)的晶閘管,有常規(guī)的快速晶閘管和工作在更高頻率的高頻晶閘管,可分別應(yīng)用于400HZ和10KHZ以上的斬波或逆變電路中。(備注:高頻不能等同于快速晶閘管)晶閘管的作用與工作原理:我們分析晶閘管的作用與原理的時(shí)候可以把它看作由一個(gè)PNP管和一個(gè)NPN管所組成,其等效圖解如上圖所當(dāng)陽(yáng)極A加上正向電壓時(shí),BG1和BG2管均處于放大狀態(tài)。此時(shí),如果從控制極G輸入一個(gè)正向觸發(fā)信號(hào),BG2便有基流ib2流過(guò),經(jīng)BG2放大,其集電極電流ic2=β2ib2。因?yàn)锽G2的集電極直接與BG1的基極相連,所以ib1=ic2。此時(shí),電流ic2再經(jīng)BG1放大,于是BG1的集電極電流ic1=β1ib1=β1β2ib2。這個(gè)電流又流回到BG2的基極,表成正反饋,使ib2不斷增大,如此正向饋循環(huán)的結(jié)果,兩個(gè)管子的電流劇增,可控硅使飽和導(dǎo)通。由于BG1和BG2所構(gòu)成的正反饋?zhàn)饔?。西藏IGBT逆變器模塊可控硅(晶閘管)Mitsubishi三菱全新原裝現(xiàn)貨可控硅和只有一個(gè)PN結(jié)的硅整流二極度管在結(jié)構(gòu)上迥然不同。
認(rèn)識(shí)半導(dǎo)體晶閘管晶閘管又被稱做可控硅整流器,以前被簡(jiǎn)稱為可控硅。1957年美國(guó)通用電氣公司開發(fā)出世界上第1款晶閘管產(chǎn)品,并于1958年將其商業(yè)化。晶閘管是PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),形成三個(gè)PN結(jié),分別稱:陽(yáng)極,陰極和控制極。圖1晶閘管的結(jié)構(gòu)晶閘管在工作過(guò)程中,它的陽(yáng)極(A)和陰極(K)與電源和負(fù)載連接,組成晶閘管的主電路。晶閘管的門極G和陰極K與控制晶閘管的裝置連接,組成晶閘管的控制電路。工作過(guò)程加正向電壓且門極有觸發(fā)電流的情況下晶閘管才導(dǎo)通,這是晶閘管的閘流特性,即可控特性。若晶閘管承受反向陽(yáng)極電壓時(shí),不管門極承受何種電壓,晶閘管都處于反向阻斷狀態(tài)。晶閘管在導(dǎo)通情況下,當(dāng)主回路電壓(或電流)減小到接近于零時(shí),晶閘管關(guān)斷。晶閘管的種類1.雙向晶閘管雙向晶閘管有極外G,其他兩個(gè)極稱為主電極Tl和T2。結(jié)構(gòu)是一種N—P—N—P—N型五層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件。雙向晶閘管不象普通晶閘管那樣,必須在陽(yáng)極和陰極之間加上正向電壓,管子才能導(dǎo)通。它無(wú)所謂陽(yáng)極和陰極,不管觸發(fā)信號(hào)的極性如何,雙向晶閘管都能被觸發(fā)導(dǎo)通。這個(gè)特點(diǎn)是普通晶閘管所沒(méi)有的。2.快速晶閘管人們?cè)谄胀ňчl管的制造工藝和結(jié)構(gòu)上采取了一些改進(jìn)措施。
按關(guān)斷速度分類:可控硅按其關(guān)斷速度可分為普通可控硅和高頻(快速)可控硅。過(guò)零觸發(fā)-一般是調(diào)功,即當(dāng)正弦交流電交流電電壓相位過(guò)零點(diǎn)觸發(fā),必須是過(guò)零點(diǎn)才觸發(fā),導(dǎo)通可控硅。
(1)可控硅一般做成螺栓形和平板形,有三個(gè)電極,用硅半導(dǎo)體材料制成的管芯由PNPN四層組成。
(2)可控硅由關(guān)斷轉(zhuǎn)為導(dǎo)通必須同時(shí)具備兩個(gè)條件:(1〕受正向陽(yáng)極電壓;(2)受正向門極電壓。(3)可控硅導(dǎo)通后,當(dāng)陽(yáng)極電流小干維持電流In時(shí)可控硅關(guān)斷。(4)可控硅的特性主要是:(1)陽(yáng)極伏安特性曲線,(2)門極伏安特性區(qū)。(5)應(yīng)在額定參數(shù)范圍內(nèi)使用可控硅。 大功率晶閘管多采用金屬殼封裝,而中、小功率晶閘管則多采用塑封或陶瓷封裝。
故晶閘管的陽(yáng)極電流Ia≈Ic0晶閘管處于正向阻斷狀態(tài)。當(dāng)晶閘管在正向陽(yáng)極電壓下,從門極G流入電流Ig,由于足夠大的Ig流經(jīng)NPN管的發(fā)射結(jié),從而提高其電流放大系數(shù)a2,產(chǎn)生足夠大的極電極電流Ic2流過(guò)PNP管的發(fā)射結(jié),并提高了PNP管的電流放大系數(shù)a1,產(chǎn)生更大的極電極電流Ic1流經(jīng)NPN管的發(fā)射結(jié)。這樣強(qiáng)烈的正反饋過(guò)程迅速進(jìn)行。從圖3,當(dāng)a1和a2隨發(fā)射極電流增加而(a1+a2)≈1時(shí),式(1—1)中的分母1-(a1+a2)≈0,因此提高了晶閘管的陽(yáng)極電流Ia.這時(shí),流過(guò)晶閘管的電流完全由主回路的電壓和回路電阻決定。晶閘管已處于正向?qū)顟B(tài)。式(1—1)中,在晶閘管導(dǎo)通后,1-(a1+a2)≈0,即使此時(shí)門極電流Ig=0,晶閘管仍能保持原來(lái)的陽(yáng)極電流Ia而繼續(xù)導(dǎo)通。晶閘管在導(dǎo)通后,門極已失去作用。在晶閘管導(dǎo)通后,如果不斷的減小電源電壓或增大回路電阻,使陽(yáng)極電流Ia減小到維持電流IH以下時(shí),由于a1和a1迅速下降,當(dāng)1-(a1+a2)≈0時(shí),晶閘管恢復(fù)阻斷狀態(tài)。特性特性曲線晶閘管的陽(yáng)極電壓與陽(yáng)極電流的關(guān)系,稱為晶閘管的伏安特性,如圖所示。晶閘管的陽(yáng)極與陰極間加上正向電壓時(shí),在晶閘管控制極開路(Ig=0)情況下,開始元件中有很小的電流(稱為正向漏電流)流過(guò)。1957年美國(guó)通用電器公司開發(fā)出世界上第 1晶閘管產(chǎn)品,并于1958年使其商業(yè)化。西藏可關(guān)斷可控硅(晶閘管)富士IGBT
晶閘管在導(dǎo)通情況下,當(dāng)主回路電壓(或電流)減小到接近于零時(shí),晶閘管關(guān)斷。西藏IGBT逆變器模塊可控硅(晶閘管)Mitsubishi三菱全新原裝現(xiàn)貨
為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),作為示例,傳導(dǎo)層40覆蓋襯底20和溝槽22。層40例如由鋁、鋁-銅或鋁-硅-銅制成。層40可以布置在傳導(dǎo)界面層42上。區(qū)域302在溝槽中從層40或可能的界面層42延伸。層42例如旨在便于在層40和區(qū)域302、204、210以及可能的區(qū)域306之間形成電接觸件(下面的圖2a至圖2f的方法)。層42可以由硅化物制成或者可以是例如由鈦制成的金屬層。層42可以備選地包括硅化物層和金屬層,金屬層覆蓋硅化物層并且例如由鈦制成。硅化物因此形成電接觸件,而金屬層提供對(duì)層40的粘附。層42可以至少部分地通過(guò)自對(duì)準(zhǔn)硅化工藝來(lái)獲得,并且硅化物然后是不連續(xù)的并且不覆蓋層304的上部部分。層42的厚度推薦地小于300nm,例如小于100nm。由于區(qū)域302和溝道區(qū)域202通過(guò)上述短距離d分離的事實(shí),可以選擇溝道區(qū)域202的摻雜水平以及區(qū)域302的摻雜類型和水平來(lái)獲得二極管的飽和電流密度,其在25℃時(shí)例如在1na/mm2和1ma/mm2之間。推薦地,區(qū)域202的摻雜水平在2×1016和1018原子/cm3之間。為了獲得該飽和電流密度,區(qū)域302是重n型摻雜的(例如大于5×1018原子/cm3),或者更一般地通過(guò)與溝道區(qū)域202的傳導(dǎo)類型相反的傳導(dǎo)類型來(lái)被重?fù)诫s。電流密度飽和度在此由以下來(lái)確定:a)測(cè)量由大于。西藏IGBT逆變器模塊可控硅(晶閘管)Mitsubishi三菱全新原裝現(xiàn)貨