IGBT模塊驅(qū)動及保護(hù)技術(shù)1.引言IGBT是MOSFET和雙極晶體管的復(fù)合器件。它既有MOSFET易驅(qū)動的特點(diǎn)，又具有功率晶體管高電壓、電流大等優(yōu)點(diǎn)。其特性發(fā)揮出MOSFET和功率晶體管各自的優(yōu)點(diǎn)，正常情況下可工作于幾十kHz的頻率范圍內(nèi)，故在較高頻率應(yīng)用范圍中，其中中、大功率應(yīng)用占據(jù)了主導(dǎo)地位。IGBT是電壓控制型器件，在它的柵極發(fā)射極之間施加十幾V的直流電壓，只有μA級的電流流過，基本上不消耗功率。但I(xiàn)GBT的柵極發(fā)射極之間存在較大的寄生電容（幾千至上萬pF），在驅(qū)動脈沖的上升和下降沿需要提供數(shù)A級的充放電電流，才能滿足開通和關(guān)斷的動態(tài)要求，這使得它的驅(qū)動電路也必須輸出一定的峰值電流。IGBT作為一種大功率的復(fù)合器件，存在著過流時可能發(fā)生閉鎖現(xiàn)象而造成損壞的問題。在過流時如采取一定的速度***柵極電壓，過高的電流變化會引起過電壓，需要采用軟關(guān)斷技術(shù)，因此掌握好IGBT的驅(qū)動和保護(hù)特性對于設(shè)計(jì)人員來說是十分必要的。2．IGBT的柵極特性IGBT的柵極通過氧化膜和發(fā)射極實(shí)現(xiàn)電隔離。由于氧化膜很薄，其擊穿電壓一般只能達(dá)到20到30V，因此柵極擊穿是IGBT**常見的失效原因之一。在應(yīng)用中有時雖然保證了柵極驅(qū)動電壓沒有超過**大額定柵極電壓。完整的模塊封裝技術(shù)組合，一站式 購齊。新能源模塊排行榜

西門康IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)結(jié)構(gòu)和工作原理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(diǎn)。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。西門康IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動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、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動等領(lǐng)域節(jié)能模塊批發(fā)廠家并用塑料、玻璃或金屬材料作為封裝外殼，構(gòu)成了晶體二極管，如下圖所示。

    加反向門極電壓消除溝道，切斷基極電流，使IGBT關(guān)斷。IGBT的驅(qū)動方法和MOSFET基本相同，只需控制輸入極N一溝道MOSFET，所以具有高輸入阻抗特性。當(dāng)MOSFET的溝道形成后，從P+基極注入到N一層的空穴（少子），對N一層進(jìn)行電導(dǎo)調(diào)制，減小N一層的電阻，使IGBT在高電壓時，也具有低的通態(tài)電壓。1IGBT模塊簡介IGBT是InsulatedGateBipolarTransistor（絕緣柵雙極型晶體管）的縮寫，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)動功率小和開關(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)，在現(xiàn)代電力電子技術(shù)中得到了越來越***的應(yīng)用，在較高頻率的大、**率應(yīng)用中占據(jù)了主導(dǎo)地位。IGBT的等效電路如圖1所示。由圖1可知，若在IGBT的柵極和發(fā)射極之間加上驅(qū)動正電壓，則MOSFET導(dǎo)通，這樣PNP晶體管的集電極與基極之間成低阻狀態(tài)而使得晶體管導(dǎo)通；若IGBT的柵極和發(fā)射極之間電壓為0V，則MOS截止，切斷PNP晶體管基極電流的供給，使得晶體管截止。IGBT與MOSFET一樣也是電壓控制型器件。

    在它的柵極—發(fā)射極間施加十幾V的直流電壓，只有在uA級的漏電流流過，基本上不消耗功率。2IGBT模塊的選擇IGBT模塊的電壓規(guī)格與所使用裝置的輸入電源即試電電源電壓緊密相關(guān)。其相互關(guān)系見下表。使用中當(dāng)IGBT模塊集電極電流增大時，所產(chǎn)生的額定損耗亦變大。同時，開關(guān)損耗增大，使原件發(fā)熱加劇，因此，選用IGBT模塊時額定電流應(yīng)大于負(fù)載電流。特別是用作高頻開關(guān)時，由于開關(guān)損耗增大，發(fā)熱加劇，選用時應(yīng)該降等使用。3使用中的注意事項(xiàng)由于IGBT模塊為MOSFET結(jié)構(gòu)，IGBT的柵極通過一層氧化膜與發(fā)射極實(shí)現(xiàn)電隔離。由于此氧化膜很薄，其擊穿電壓一般達(dá)到20～30V。因此因靜電而導(dǎo)致柵極擊穿是IGBT失效的常見原因之一。因此使用中要注意以下幾點(diǎn)：在使用模塊時，盡量不要用手觸摸驅(qū)動端子部分，當(dāng)必須要觸摸模塊端子時，要先將人體或衣服上的靜電用大電阻接地進(jìn)行放電后，再觸摸；在用導(dǎo)電材料連接模塊驅(qū)動端子時，在配線未接好之前請先不要接上模塊；盡量在底板良好接地的情況下操作。在應(yīng)用中有時雖然保證了柵極驅(qū)動電壓沒有超過柵極比較大額定電壓，但柵極連線的寄生電感和柵極與集電極間的電容耦合，也會產(chǎn)生使氧化層損壞的振蕩電壓。為此，通常采用雙絞線來傳送驅(qū)動信號。它們可以與 EconoPACK 2 & 3 和 EconoPACK 4 封裝三相橋較高程度地配合使用。

    igbt模塊IGBT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(diǎn)。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(diǎn)，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(jī)、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(qiáng)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(jìn)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，使IGBT導(dǎo)通。反之。高集成度： 整流橋、制動斬波器和 NTC 共用一個封裝，可節(jié)約系統(tǒng)成本。貴州家居模塊

電流等級從6 A到3600 A不等。IGBT模塊的適用功率小至幾百瓦，高至數(shù)兆瓦。新能源模塊排行榜

    圖2是引腳的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中標(biāo)記為：1、鋁層；2、絕緣層；3、銅層；4、錫層；5、芯片；6、鍵合線；7、塑封體；8、引腳；801、***連接部；802、第二連接部；803、第三連接部。具體實(shí)施方式下面對照附圖，通過對實(shí)施例的描述，對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，目的是幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本實(shí)用新型的構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解，并有助于其實(shí)施。需要說明的是，在下述的實(shí)施方式中，所述的“***”、“第二”和“第三”并不**結(jié)構(gòu)和/或功能上的***區(qū)分關(guān)系，也不**先后的執(zhí)行順序，而**是為了描述的方便。如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型提供了一種igbt模塊，包括鋁基板、芯片5、塑封體7和引腳8，鋁基板設(shè)置于塑封體7的內(nèi)部，芯片5焊接在鋁基板上。引腳8包括與鋁基板焊接的***連接部801、與***連接部801連接的第二連接部802和與第二連接部802連接且與***連接部801相平行的第三連接部803，***連接部801的長度l為，第二連接部802與第三連接部803之間的夾角α為120°。具體地說，如圖1和圖2所示，鋁基板包括鋁層1、設(shè)置于鋁層1上的絕緣層2和設(shè)置于絕緣層2上的銅層3，***連接部801與銅層3焊接，鋁層1材質(zhì)為鋁，銅層3材質(zhì)為銅。新能源模塊排行榜

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