IGBT
详解IGBT系统[图文]
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详解IGBT系统[图文]IGBT,中文名字为绝缘栅双极型晶体管,它是由MOSFET(输入级)和PNP晶体管(输出级)复合而成的一种器件,既有MOSFET 器件驱动功率小和开关速度快的特点(控制和响应),又有双极型器件饱和压降低而容量大的特点(功率级较为耐用),频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间,可正常工作于几十kHz频率范围内。
理想等效电路与实际等效电路如图所示:IGBT 的静态特性一般用不到,暂时不用考虑,重点考虑动态特性(开关特性)。
动态特性的简易过程可从下面的表格和图形中获取:IGBT的开通过程IGBT 在开通过程中,分为几段时间1.与MOSFET类似的开通过程,也是分为三段的充电时间2.只是在漏源DS电压下降过程后期,PNP晶体管由放大区至饱和过程中增加了一段延迟时间。
在上面的表格中,定义了了:开通时间Ton,上升时间Tr和Tr.i 除了这两个时间以外,还有一个时间为开通延迟时间td.on:td.on=Ton-Tr.iIGBT在关断过程IGBT在关断过程中,漏极电流的波形变为两段。
第一段是按照MOS管关断的特性的第二段是在MOSFET关断后,PNP晶体管上存储的电荷难以迅速释放,造成漏极电流较长的尾部时间。
在上面的表格中,定义了了:关断时间Toff,下降时间Tf和Tf.i 除了表格中以外,还定义trv为DS端电压的上升时间和关断延迟时间td(off)。
漏极电流的下降时间Tf由图中的t(f1)和t(f2)两段组成,而总的关断时间可以称为toff=td(off)+trv十t(f),td(off)+trv之和又称为存储时间。
从下面图中可看出详细的栅极电流和栅极电压,CE电流和CE电压的关系:从另外一张图中细看MOS管与IGBT管栅极特性可能更有一个清楚的概念:开启过程关断过程尝试去计算IGBT的开启过程,主要是时间和门电阻的散热情况。
C.GE 栅极-发射极电容C.CE 集电极-发射极电容C.GC 门级-集电极电容(米勒电容)Cies = CGE + CGC 输入电容Cres = CGC 反向电容Coes = CGC + CCE 输出电容根据充电的详细过程,可以下图所示的过程进行分析对应的电流可简单用下图所示:第1阶段:栅级电流对电容CGE进行充电,栅射电压VGE上升到开启阈值电压VGE(th)。
igbt标准

igbt标准IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是一种半导体功率开关器件,具有结构简单、性能稳定、耐压能力强等特点,被广泛应用于电力电子领域。
IGBT标准是指IGBT器件的相关标准规范,包括其性能参数、测试方法、质量要求等内容。
本文将对IGBT标准进行详细介绍,以便读者更全面地了解IGBT器件的相关知识。
首先,IGBT标准主要包括以下几个方面,性能参数、测试方法、质量要求和标志标识。
性能参数是衡量IGBT器件性能优劣的重要指标,包括导通压降、关断压降、最大耐压、最大电流等。
测试方法是指对IGBT器件性能参数进行测试的具体方法和步骤,确保测试结果准确可靠。
质量要求是指IGBT器件在生产和使用过程中应符合的质量标准,包括外观质量、封装质量、可靠性要求等。
标志标识是指IGBT器件在生产和销售过程中应标注的相关标志和标识,以便用户正确选择和使用。
其次,IGBT标准的制定和实施对于推动IGBT器件的技术进步和产业发展具有重要意义。
通过制定统一的标准规范,可以促进不同厂家生产的IGBT器件在性能参数、质量要求和标志标识等方面达到一致,提高产品的可比性和可替代性。
同时,标准的实施可以规范市场秩序,保护用户利益,提高产品的质量和可靠性,推动整个行业向更高水平发展。
再次,IGBT标准的制定需要充分考虑IGBT器件的实际应用需求和技术发展趋势。
随着电力电子技术的不断发展,IGBT器件在各个领域的应用越来越广泛,对性能参数、质量要求和标志标识等方面的要求也越来越高。
因此,在制定IGBT标准时,需要充分调研市场需求,倾听用户意见,结合最新的技术发展趋势,确保标准规范符合实际应用需求,具有可操作性和前瞻性。
最后,IGBT标准的制定和实施需要各方共同参与和配合。
作为IGBT器件的生产厂家,应加强内部管理,提高产品质量,确保符合标准要求。
作为IGBT器件的用户,应加强对标准的学习和应用,提高对产品质量的监督和检测能力。
IGBT是什么?

IGBT是什么?作者:海飞乐技术时间:2017-04-13 16:00IGBT是什么?IGBT全称为绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor),所以它是一个有MOS Gate的BJT晶体管,可以简单理解为IGBT是MOSFET和BJT的组合体。
MOSFET主要是单一载流子(多子)导电,而BJT是两种载流子导电,所以BJT的驱动电流会比MOSFET 大,但是MOSFET的控制级栅极是靠场效应反型来控制的,没有额外的控制端功率损耗。
所以IGBT就是利用了MOSFET和BJT的优点组合起来的,兼有MOSFET的栅极电压控制晶体管(高输入阻抗),又利用了BJT的双载流子达到大电流(低导通压降)的目的 (Voltage-Controlled Bipolar Device)。
从而达到驱动功率小、饱和压降低的完美要求,广泛应用于600V以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。
图1IGBT实物图左图IGBT模块,右图IGBT管IGBT有什么用?绝缘栅双极晶体管(IGBT)是高压开关家族中最为年轻的一位。
由一个15V高阻抗电压源即可便利的控制电流流通器件从而可达到用较低的控制功率来控制高电流。
IGBT就是一个开关,非通即断,如何控制他的通还是断,就是靠的是栅源极的电压,当栅源极加+12V(大于6V,一般取12V到15V)时IGBT导通,栅源极不加电压或者是加负压时,IGBT关断,加负压就是为了可靠关断。
IGBT没有放大电压的功能,导通时可以看做导线,断开时当做开路。
IGBT有三个端子,分别是G,D,S,在G和S两端加上电压后,内部的电子发生转移(半导体材料的特点,这也是为什么用半导体材料做电力电子开关的原因),本来是正离子和负离子一一对应,半导体材料呈中性,但是加上电压后,电子在电压的作用下,累积到一边,形成了一层导电沟道,因为电子是可以导电的,变成了导体。
IGBT

IGBT本文内容包括IGBT的简介,工作原理,失效问题和保护问题分析。
一.简介IGBT是一种新型的电力半导体器件。
现已成为电力电子领域的新一代主流产品。
它是一种具有MOS输入、双极输出功能的MOS、双极相结合的器件。
结构上,它是由成千上万个重复单元(即元胞)组成,采用大规模集成电术和功率器件技术制造的一种大功率集成器件。
IGBT具有其它功率器件不全具备的高压、大电流、高速三大特点。
它既具有MOSFET的输入阻抗高、控制功率小、驱动电路简单、开关速度高的优点,又具有双极功率晶体管的电流密度大、饱和压降低、电流处理能力强的优点。
它是电力电子领域非常理想的开关器件。
【1】二.工作原理IGBT的结构绝缘栅双极晶体管是一种新型电力半导体器件,它集成MOS栅极控制与双极电导调制以获得高的输入阻抗和低得通态电阻,是目前最理想的功率开关器件。
其基本结构有横向型和纵向型两类,对于高压MOS器件,电流横向流动结构的出现早于电流纵向流动结构,但是其单位面积的最大电流较小,导通电阻较大,因而横向型MOS器件难以实现大功率化。
不过,横向器件便于和其它电路相集成,而且它不需要用高阻外延材料,因而其应用也具有一定的广泛性。
IGBT结构上类似于MOSFET,其不同点是IGBT是在N沟道MOSFET的漏极上增加了一个p+基板,形成PN结J,,栅极与源极则完全与MOSFET相似。
由于IGBT 是在N沟道MOSFET的N十基板上加一层P+基板,形成了四层结构,由PNP一NPN 晶体管构成IGBT。
但是NPN晶体管和发射极由于铝电极短路,设计尽量使NPN 晶体管不起作用。
所以可以认为IGBT是将N沟道MOSFET作为入极、PNP晶体作为输出的单向达林顿管。
在NPT-IGBT中:因为背发射极电流中的电子流成分很大,器件关断时,基区存储的大量电子可以通过背发射区而很快清除掉,空穴可以迅速地流向P阱,所以开关时间短,拖尾电流小,开关损耗小。
IGBT工作原理和工作特性

IGBT工作原理和工作特性1. IGBT的基本原理IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是一种高压、高速开关设备,结合了MOSFET和双极晶体管(BJT)的特性。
它具有MOSFET的高输入阻抗和BJT的低导通压降。
2. IGBT的结构IGBT由N型衬底、P型衬底和N型增强层组成。
增强层上有一个PN结,形成NPN三极管结构,而P型衬底连接到集电极。
3. IGBT的工作原理当IGBT的栅极电压为零时,栅极-源极结处形成反向偏置,导通区域被截断。
当栅极电压大于阈值电压时,栅极-源极结处形成正向偏置,导通区域开始形成导电通道,电流开始流动。
4. IGBT的工作特性(1)低导通压降:IGBT的导通压降较低,可以减少功耗和热损耗。
(2)高输入阻抗:IGBT的栅极电流非常小,输入阻抗较高,可以减少输入功率和电流。
(3)高开关速度:IGBT的开关速度较快,可以实现高频率开关操作。
(4)大功率处理能力:IGBT能够处理大功率电流和高电压。
(5)可靠性:IGBT具有较高的可靠性和稳定性,适用于各种工业应用。
5. IGBT的应用领域(1)电力电子:IGBT广泛应用于电力变换器、逆变器、交流调速器等领域。
(2)电动车:IGBT用于电动车的电机驱动系统,提供高效率和高性能。
(3)可再生能源:IGBT在太阳能和风能转换系统中用于能量转换和电网连接。
(4)工业自动化:IGBT用于工业机器人、自动化控制系统和电力工具等。
6. IGBT的优势和劣势(1)优势:高压能力、低导通压降、高开关速度、可靠性高、适用于大功率应用。
(2)劣势:对静电放电敏感、温度敏感、需要驱动电路。
7. IGBT的发展趋势(1)高集成度:将多个IGBT芯片集成在一个封装中,提高功率密度和可靠性。
(2)低损耗:减少导通和开关损耗,提高能效。
(3)高温特性:提高IGBT在高温环境下的工作能力。
(4)低成本:降低生产成本,推动IGBT技术的普及和应用。
igbt

■
发射极 栅极 G E N+ N+ N+ N+ P P J3 J N2 N+ J1 P+ C 集电极 a)
漂移区 缓冲区 G 注入区
VJ1+ ID RN - + + IDRon应或自锁效应: 擎住效应或自锁效应:NPN晶体管基极与发射极之间 晶体管基极与发射极之间 存在体区短路电阻, 形体区的横向空穴电流会在该 存在体区短路电阻 , P形体区的横向空穴电流会在该 电阻上产生压降, 相当于对J 结施加正偏压, 一旦J 电阻上产生压降 , 相当于对 3 结施加正偏压 , 一旦 3 开通,栅极就会失去对集电极电流的控制作用, 开通,栅极就会失去对集电极电流的控制作用, 电流 失控 动态擎住效应比静态擎住效应所允许的集电极电流 小 擎住效应曾限制IGBT电流容量提高 , 20世纪 年 电流容量提高, 世纪 世纪90年 擎住效应曾限制 电流容量提高 代中后期开始逐渐解决 IGBT往往与反并联的快速二极管封装在一起 , 制成 往往与反并联的快速二极管封装在一起, 往往与反并联的快速二极管封装在一起 模块,成为逆导器件 模块,
IC IC 饱 和 区 有源区
UGE增加 UGE(th) UFM UCE b)
URM 反向阻断区 O UGE(th) a) UGE O
正向阻断区
■
转移特性——IC与 UGE间的关系 , 与 MOSFET转移特性 间的关系, 转移特性 转移特性 类似 开启电压UGE(th)——IGBT能实现电导调制而导通的 开启电压 能实现电导调制而导通的 最低栅射电压 UGE(th) 随温度升高而略有下降 , 在 +25°C时 , UGE(th) 随温度升高而略有下降, ° 时 的值一般为2~6V 的值一般为 输出特性(伏安特性)—— 以 为参考变量时, 输出特性 ( 伏安特性 ) ——以UGE为参考变量时 , IC 与 UCE间的关系 分为三个区域:正向阻断区、有源区和饱和区。 分为三个区域:正向阻断区、有源区和饱和区。分别 与GTR的截止区、放大区和饱和区相对应 的截止区、 的截止区 uCE<0时,IGBT为反向阻断工作状态 时 为反向阻断工作状态
IGBT十大品牌简介

品牌一:XX品牌
品牌概述
XX品牌是全球知名的电力电子 元器件制造商,专注于IGBT模
块的研发、生产和销售。
技术实力
XX品牌拥有先进的芯片制程技 术和封装工艺,其IGBT模块在 可靠性和性能方面均处于行业 领先水平。
应用领域
广泛应用于风电、光伏、轨道 交通、智能电网、电机节能等 领域。
在新能源领域,IGBT是光伏逆变器和风电变流器的核心器 件,用于实现能源的转换和优化。在轨道交通领域,IGBT 用于驱动列车电机,实现高效、稳定的运行。在智能电网 领域,IGBT用于无功补偿和有源滤波等应用,提高电网的 稳定性和可靠性。在电动汽车领域,IGBT是电机控制器的 重要组成部分,直接影响车辆的性能和能效。
市场份额
在全球IGBT市场中占据重要地 位,是业内公认的领导品牌之
一。
品牌二:XX品牌
品牌概述
XX品牌是一家德国知名的电力电子元器件制造商,其IGBT模块在欧 洲市场具有较高的知名度和市场份额。
技术实力
XX品牌拥有先进的IGBT芯片制程技术和模块封装工艺,其产品在可 靠性和性能方面表现优异。
应用领域
广泛应用于工业自动化、电机驱动、新能源等领域。
市场份额
在欧洲市场占据主导地位,同时在全球范围内也拥有广泛的客户基础 。
IGBT市场现状与前景
总结词
随着新能源和电动汽车市场的快速发展,IGBT市场需求持续增长,未来市场前景广阔 。
详细描述
目前,全球IGBT市场主要由几家知名企业占据,如英飞凌、富士电机、三菱电机等。 这些企业通过持续的技术创新和产品升级,不断提高IGBT的性能和可靠性,满足市场 的不断增长的需求。同时,随着新能源和电动汽车市场的快速发展,IGBT的应用领域
IGBT基本参数详解

IGBT基本参数详解IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是绝缘栅双极型晶体管,是一种低开关损耗的高功率半导体开关设备,广泛应用于发电机、变电站、驱动电机等高功率电器中。
IGBT基本参数是选择IGBT的重要基础,本文将详细解释IGBT的基本参数。
1. 标记符号解释在讲解IGBT基本参数之前,首先了解一些标记符号的意义是非常重要的。
以下是常见的标记符号解释:•VCEO:开关管封装存放温度的最大值•VCE:集电极 / 引出极 / 集电极接地之间的最大电压•IC:集电极电流•Tj:晶体管结温度•Tstg:存储温度范围•VGE:栅极与发射极电压•IGT:栅极驱动电流•VCC:IGBT的电源电压•ISC:短路电流•tSC:短路恢复时间•tF:关断时间•tR:开启时间2. 关键参数解释接下来将分别讲解IGBT的一些关键参数。
2.1 集电极-发射极最大电压(VCE max)集电极-发射极最大电压是指可以承受的最大反向电压。
当集电极接地时,此参数也称为最大集电极电压。
切记不要超过规定的最大值,否则会引起永久性损坏。
2.2 集电极-发射极饱和电压(VCE sat)集电极-发射极饱和电压是指晶体管开启状态下的最大电压降。
此参数是晶体管开启状态中非常重要的参数,可以用于计算电流过载保护电路的选型。
2.3 集电极电流(IC max)集电极电流是指开启状态下晶体管允许传输的最大电流。
晶体管当前通过的电流不应大于此值,否则晶体管将受到损坏。
2.4 晶体管结温(Tj)晶体管结温是指晶体管内部的结温度。
此参数影响晶体管的寿命和可靠性,需要在设计应用电路时考虑。
2.5 栅极-发射极的阈值电压(Vth)栅极-发射极的阈值电压是指当晶体管允许传输的最小电压。
超过此电压将导致晶体管开启。
2.6 栅极驱动电流(IGT)栅极驱动电流是指栅极的驱动电流。
在实践中,IGBT的公称电流应为最低驱动电流的2-4倍。
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IGBTIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅极型功率管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式电力电子器件。
应用于交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。
IGBT是强电流、高压应用和快速终端设备用垂直功率MOSFET的自然进化。
由于实现一个较高的击穿电压BVDSS需要一个源漏通道,而这个通道却具有很高的电阻率,因而造成功率MOSFET具有RDS(on)数值高的特征,IGBT消除了现有功率MOSFET的这些主要缺点。
虽然最新一代功率MOSFET器件大幅度改进了RDS(on)特性,但是在高电平时,功率导通损耗仍然要比IGBT 技术高出很多。
较低的压降,转换成一个低VCE(sat)的能力,以及IGBT的结构,同一个标准双极器件相比,可支持更高电流密度,并简化IGBT驱动器的原理图。
导通IGBT硅片的结构与功率MOSFET 的结构十分相似,主要差异是IGBT增加了P+ 基片和一个N+ 缓冲层(NPT-非穿通-IGBT技术没有增加这个部分)。
如等效电路图所示(图1),其中一个MOSFET驱动两个双极器件。
基片的应用在管体的P+和N+ 区之间创建了一个J1结。
当正栅偏压使栅极下面反演P基区时,一个N沟道形成,同时出现一个电子流,并完全按照功率MOSFET的方式产生一股电流。
如果这个电子流产生的电压在0.7V范围内,那么,J1将处于正向偏压,一些空穴注入N-区内,并调整阴阳极之间的电阻率,这种方式降低了功率导通的总损耗,并启动了第二个电荷流。
最后的结果是,在半导体层次内临时出现两种不同的电流拓扑:一个电子流(MOSFET 电流);空穴电流(双极)。
关断当在栅极施加一个负偏压或栅压低于门限值时,沟道被禁止,没有空穴注入N-区内。
在任何情况下,如果MOSFET电流在开关阶段迅速下降,集电极电流则逐渐降低,这是因为换向开始后,在N层内还存在少数的载流子(少子)。
这种残余电流值(尾流)的降低,完全取决于关断时电荷的密度,而密度又与几种因素有关,如掺杂质的数量和拓扑,层次厚度和温度。
少子的衰减使集电极电流具有特征尾流波形,集电极电流引起以下问题:功耗升高;交叉导通问题,特别是在使用续流二极管的设备上,问题更加明显。
鉴于尾流与少子的重组有关,尾流的电流值应与芯片的温度、IC 和VCE密切相关的空穴移动性有密切的关系。
因此,根据所达到的温度,降低这种作用在终端设备设计上的电流的不理想效应是可行的,尾流特性与VCE、IC和TC之间的关系如图2所示。
反向阻断当集电极被施加一个反向电压时,J1 就会受到反向偏压控制,耗尽层则会向N-区扩展。
因过多地降低这个层面的厚度,将无法取得一个有效的阻断能力,所以,这个机制十分重要。
另一方面,如果过大地增加这个区域尺寸,就会连续地提高压降。
第二点清楚地说明了NPT器件的压降比等效(IC 和速度相同) PT 器件的压降高的原因。
正向阻断当栅极和发射极短接并在集电极端子施加一个正电压时,P/N J3结受反向电压控制。
此时,仍然是由N漂移区中的耗尽层承受外部施加的电压。
闩锁IGBT在集电极与发射极之间有一个寄生PNPN晶闸管,如图1所示。
在特殊条件下,这种寄生器件会导通。
这种现象会使集电极与发射极之间的电流量增加,对等效MOSFET的控制能力降低,通常还会引起器件击穿问题。
晶闸管导通现象被称为IGBT闩锁,具体地说,这种缺陷的原因互不相同,与器件的状态有密切关系。
通常情况下,静态和动态闩锁有如下主要区别:当晶闸管全部导通时,静态闩锁出现。
只在关断时才会出现动态闩锁。
这一特殊现象严重地限制了安全操作区。
为防止寄生NPN和PNP晶体管的有害现象,有必要采取以下措施:防止NPN部分接通,分别改变布局和掺杂级别。
降低NPN和PNP晶体管的总电流增益。
此外,闩锁电流对PNP和NPN器件的电流增益有一定的影响,因此,它与结温的关系也非常密切;在结温和增益提高的情况下,P基区的电阻率会升高,破坏了整体特性。
因此,器件制造商必须注意将集电极最大电流值与闩锁电流之间保持一定的比例,通常比例为1:5。
正向导通特性在通态中,IGBT可以按照“第一近似”和功率MOSFET驱动的PNP晶体管建模。
图3所示是理解器件在工作时的物理特性所需的结构元件(寄生元件不考虑在内)。
如图所示,IC是VCE的一个函数(静态特性),假如阴极和阳极之间的压降不超过0.7V,即使栅信号让MOSFET沟道形成(如图所示),集电极电流IC也无法流通。
当沟道上的电压大于VGE -Vth 时,电流处于饱和状态,输出电阻无限大。
由于IGBT结构中含有一个双极MOSFET和一个功率MOSFET,因此,它的温度特性取决于在属性上具有对比性的两个器件的净效率。
功率MOSFET的温度系数是正的,而双极的温度系数则是负的。
本图描述了VCE(sat) 作为一个集电极电流的函数在不同结温时的变化情况。
当必须并联两个以上的设备时,这个问题变得十分重要,而且只能按照对应某一电流率的VCE(sat)选择一个并联设备来解决问题。
有时候,用一个NPT进行简易并联的效果是很好的,但是与一个电平和速度相同的PT器件相比,使用NPT会造成压降增加。
动态特性动态特性是指IGBT在开关期间的特性。
鉴于IGBT的等效电路,要控制这个器件,必须驱动MOSFET 元件。
这就是说,IGBT的驱动系统实际上应与MOSFET的相同,而且复杂程度低于双极驱动系统。
如前文所述,当通过栅极提供栅正偏压时,在MOSFET部分形成一个N沟道。
如果这一电子流产生的电压处于0.7V范围内,P+ / N- 则处于正向偏压控制,少数载流子注入N 区,形成一个空穴双极流。
导通时间是驱动电路的输出阴抗和施加的栅极电压的一个函数。
通过改变栅电阻Rg (图4)值来控制器件的速度是可行的,通过这种方式,输出寄生电容Cge 和Cgc可实现不同的电荷速率。
换句话说,通过改变Rg值,可以改变与Rg (Cge+C**) 值相等的寄生净值的时间常量(如图4所示),然后,改变*V/dti。
数据表中常用的驱动电压是15V。
一个电感负载的开关波形见图5,di/dt是Rg的一个函数,如图6所示,栅电阻对IGBT的导通速率的影响是很明显的。
因为Rg数值变化也会影响dv/dt斜率,因此,Rg值对功耗的影响很大。
在关断时,再次出现了我们曾在具有功率MOSFET和BJT 器件双重特性的等效模型中讨论过的特性。
当发送到栅极的信号降低到密勒效应初始值时,VCE开始升高。
如前文所述,根据驱动器的情况,VCE达到最大电平而且受到Cge和Cgc的密勒效应影响后,电流不会立即归零,相反会出现一个典型的尾状,其长度取决于少数载流子的寿命。
在IGBT处于正偏压期间,这些电荷被注入到N区,这是IGBT与MOSFET开关对比最不利特性之主要原因。
降低这种有害现象有多种方式。
例如,可以降低导通期间从P+基片注入的空穴数量的百分比,同时,通过提高掺杂质水平和缓冲层厚度,来提高重组速度。
由于VCE(sat) 增高和潜在的闩锁问题,这种排除空穴的做法会降低电流的处理能力。
安全运行区SOA按电流和电压划分,一个IGBT的安全运行区可以分为三个主要区域,如下表所示:这三个区域在图8中很容易识别。
通常每一张数据表都提供了正向导通(正向偏置安全运行区FBSOA)、反向(反向偏置安全运行区RBSOA)和短路(短路安全运行SCSOA)时描述强度的曲线。
详细内容:FBSOA这部分安全运行区是指电子和空穴电流在导通瞬态时流过的区域。
在IC处于饱和状态时,IGBT所能承受的最大电压是器件的物理极限,如图8所示。
RBSOA这个区域表示栅偏压为零或负值但因空穴电流没有消失而IC依然存在时的关断瞬态。
如前文所述,如果电流增加过多,寄生晶体管会引发闩锁现象。
当闩锁发生时,栅极将无法控制这个器件。
最新版的IGBT没有这种类型的特性,因为设计人员改进了IGBT的结构及工艺,寄生SCR的触发电流较正常工作承受的触发电流(典型Ilatch>5 IC 正常)高出很多。
关于闭锁电流分别作为结温和栅电阻的一个函数的变化情况,见图9和10。
SCSOASCSOA是在电源电压条件下接通器件后所测得的驱动电路控制被测试器件的时间最大值。
图11所示是三个具有等效特性但采用不同技术制造的器件的波形及关断时间。
最大工作频率开关频率是用户选择适合的IGBT时需考虑的一个重要的参数,所有的硅片制造商都为不同的开关频率专门制造了不同的产品。
特别是在电流流通并主要与VCE(sat)相关时,把导通损耗定义成功率损耗是可行的。
这三者之间的表达式:Pcond = VCE IC ,其中,是负载系数。
开关损耗与IGBT的换向有关系;但是,主要与工作时的总能量消耗Ets相关,并与终端设备的频率的关系更加紧密。
Psw = Ets总损耗是两部分损耗之和:Ptot = Pcond + Psw在这一点上,总功耗显然与Ets 和VCE(sat)两个主要参数有内在的联系。
用于大容量逆变器等控制大电流场合使用IGBT模块时,可以使用多个器件并联。
并联时,要使每个器件流过均等的电流是非常重要的,如果一旦电流平衡达到破坏,那么电过于集中的那个器件将可能被损坏。
为使并联时电流能平衡,适当改变器件的特性及接线方法。
例如。
挑选器件的V CE(sat)相同的并联是很重要的。
4.其他注意事项1) 保存半导体原件的场所的温度,温度,应保持在常温常湿状态,不应偏离太大。
常温的规定为5-35℃,常湿的规定为45—75%左右。
2) 开、关时的浪涌电压等的测定,请在端子处测定。