MOS管和IGBT管作為開關(guān)元件,在電子電路中會經(jīng)常出現(xiàn),它們在外形及特性參數(shù)上也比較相似,相信有不少人會疑惑為什么有的電路中需要用到MOS管,而有的卻需要用到IGBT管?它們之間有何區(qū)別呢?接下來冠華偉業(yè)為你解惑!何為MOS管?MOS管即MOSFET,中文全稱是金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管,由于這種場效應(yīng)管的柵極被絕緣層隔離,所以又叫絕緣柵場效應(yīng)管。MOSFET依照其“通道”(工作載流子)的極性不同,可分為“N型”與“P型”的兩種類型,通常又稱為NMOSFET與PMOSFET。MOS管本身自帶有寄生二極管,作用是防止VDD過壓的情況下,燒壞mos管,因為在過壓對MOS管造成破壞之前,二極管先反向擊穿,將大電流直接到地,從而避免MOS管被燒壞。何為IGBT?IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor),絕緣柵雙極型晶體管,是由晶體三極管和MOS管組成的復(fù)合型半導(dǎo)體器件。IGBT的電路符號至今并未統(tǒng)一,畫原理圖時一般是借用三極管、MOS管的符號,這時可以從原理圖上標(biāo)注的型號來判斷是IGBT還是MOS管。同時還要注意IGBT有沒有體二極管,圖上沒有標(biāo)出并不表示一定沒有,除非官方資料有特別說明,否則這個二極管都是存在的。IGBT內(nèi)部的體二極管并非寄生的。因為大多數(shù)IGBT模塊工作在交流電網(wǎng)通過單相或三相整流后的直流母線電壓下。安徽定制英飛凌IGBT代理商
igbt功率模塊是以絕緣柵雙極型晶體管(igbt)構(gòu)成的功率模塊。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)射極實現(xiàn)電隔離,具有出色的器件性能。廣泛應(yīng)用于伺服電機,變頻器,變頻家電等領(lǐng)域。目錄1特點2應(yīng)用3注意事項4發(fā)展趨勢IGBT功率模塊特點編輯igbt功率模塊是電壓型控制,輸入阻抗大,驅(qū)動功率小,控制電路簡單,開關(guān)損耗小,通斷速度快,工作頻率高,元件容量大等優(yōu)點。實質(zhì)是個復(fù)合功率器件,它集雙極型功率晶體管和功率mosfet的優(yōu)點于一體化。又因先進的加工技術(shù)使它通態(tài)飽和電壓低,開關(guān)頻率高(可達20khz),這兩點非常顯著的特性,近西門子公司又推出低飽和壓降()的npt-igbt性能更佳,相繼東芝、富士、ir,摩托羅拉亦己在開發(fā)研制新品種。IGBT功率模塊應(yīng)用編輯igbt是先進的第三代功率模塊,工作頻率1-20khz,主要應(yīng)用在變頻器的主回路逆變器及一切逆變電路,即dc/ac變換中。例電動汽車、伺服控制器、ups、開關(guān)電源、斬波電源、無軌電車等。問世迄今有十年多歷史,幾乎己替代一切其它功率器件,例,單個元件電壓可達(pt結(jié)構(gòu))一(npt結(jié)構(gòu)),電流可達。IGBT功率模塊注意事項編輯a,柵極與任何導(dǎo)電區(qū)要絕緣,以免產(chǎn)生靜電而擊穿。常見英飛凌IGBT模塊可以用于率封裝,比如450A,600A,800A等。
目前,半導(dǎo)體功率模塊主要廣泛應(yīng)用在斬波或逆變電路中,如軌道交通、電動汽車、風(fēng)力和光伏發(fā)電等電力系統(tǒng)以及家電領(lǐng)域。其中,半導(dǎo)體功率模塊主要是由igbt(insulatedgatebipolartransistor,絕緣柵雙極型晶體管)器件和fwd(freewheelingdiode,續(xù)流二極管)通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導(dǎo)體產(chǎn)品。在實際應(yīng)用中,為了保證半導(dǎo)體功率模塊能夠保證安全、可靠的工作,通常在半導(dǎo)體功率模塊的dcb(directbondingcopper,陶瓷覆銅板)板上增加電流傳感器以及溫度傳感器,從而實現(xiàn)對半導(dǎo)體功率模塊中的器件進行過電流和溫度的實時監(jiān)控,方便電路進行保護。現(xiàn)有技術(shù)中主要通過在igbt器件芯片內(nèi)集成電流傳感器,并利用鏡像電流檢測原理實現(xiàn)電流的實時監(jiān)控,如kelvin開爾芬連接,但這種方式得到的檢測電流曲線與工作電流曲線并不對應(yīng),即得到的檢測電流與工作電流的比例關(guān)系不固定,從而導(dǎo)致檢測電流的精度和敏感性比較低。技術(shù)實現(xiàn)要素:有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供igbt芯片及半導(dǎo)體功率模塊,以緩解上述技術(shù)問題,且,避免了柵電極因?qū)Φ仉娢蛔兓斐傻钠睿岣吡藱z測電流的精度。第1方面,本發(fā)明實施例提供了一種igbt芯片。
廣泛應(yīng)用在斬波或逆變電路中,如軌道交通、電動汽車、風(fēng)力和光伏發(fā)電等電力系統(tǒng)以及家電領(lǐng)域。此外,半導(dǎo)體功率模塊主要包括igbt器件和fwd,在實際應(yīng)用中,為了保證半導(dǎo)體功率模塊能夠保證安全、可靠的工作,通常在半導(dǎo)體功率模塊的dcb板上增加電流傳感器以及溫度傳感器,以對半導(dǎo)體功率模塊中的器件進行過電流和溫度的實時監(jiān)控,方便電路進行保護?,F(xiàn)有技術(shù)中主要通過在igbt器件芯片內(nèi)集成電流傳感器,并利用鏡像電流檢測原理實現(xiàn)電流的實時監(jiān)控,例如,對于圖2中的電流敏感器件,在igbt器件芯片有源區(qū)內(nèi)按照一定面積比如1:1000,隔離開1/1000的源區(qū)金屬電極作為電流檢測的電流傳感器1,該電流傳感器1的集電極和柵極與主工作區(qū)是共用,發(fā)射極則是分開的,因此,在電流傳感器1的源區(qū)金屬上引出電流以測試電極,并在外電路中檢測測試電極中的電流,從而檢測器件工作中電流狀態(tài)。但是,在上述鏡像電流檢測中,受發(fā)射極引線的寄生電阻和電感產(chǎn)生的阻抗的影響,電流檢測精度會降低,因此,現(xiàn)有方法主要采用kelvin連接,如圖3所示,當(dāng)柵極高電平時,電流傳感器1與主工作區(qū)分別流過電流,電流傳感器1的電流流過檢測電阻40到主工作區(qū)發(fā)射區(qū)金屬后通過主工作區(qū)發(fā)射極引線到地。當(dāng)開關(guān)頻率很高時:導(dǎo)通的時間相對于很短,所以,導(dǎo)通損耗只能占一小部分。
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。1、IGBT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。2、使用中的注意事項由于IGBT模塊為MOSFET結(jié)構(gòu),IGBT的柵極通過一層氧化膜與發(fā)射極實現(xiàn)電隔離。由于此氧化膜很薄,其擊穿電壓一般達到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:在使用模塊時。通常IGBT模塊的工作電壓(600V、1200V、1700V)均對應(yīng)于常用電網(wǎng)的電壓等級。安徽定制英飛凌IGBT代理商
交流380V供電,使用1200V的IGBT。安徽定制英飛凌IGBT代理商
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。安徽定制英飛凌IGBT代理商
江蘇芯鉆時代電子科技有限公司成立于2022-03-29,同時啟動了以英飛凌,西門康,艾賽斯,巴斯曼為主的IGBT模塊,可控硅晶閘管,二極管模塊,熔斷器產(chǎn)業(yè)布局。業(yè)務(wù)涵蓋了IGBT模塊,可控硅晶閘管,二極管模塊,熔斷器等諸多領(lǐng)域,尤其IGBT模塊,可控硅晶閘管,二極管模塊,熔斷器中具有強勁優(yōu)勢,完成了一大批具特色和時代特征的電子元器件項目;同時在設(shè)計原創(chuàng)、科技創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等方面推動行業(yè)發(fā)展。我們強化內(nèi)部資源整合與業(yè)務(wù)協(xié)同,致力于IGBT模塊,可控硅晶閘管,二極管模塊,熔斷器等實現(xiàn)一體化,建立了成熟的IGBT模塊,可控硅晶閘管,二極管模塊,熔斷器運營及風(fēng)險管理體系,累積了豐富的電子元器件行業(yè)管理經(jīng)驗,擁有一大批專業(yè)人才。公司坐落于昆山開發(fā)區(qū)朝陽東路109號億豐機電城北樓A201,業(yè)務(wù)覆蓋于全國多個省市和地區(qū)。持續(xù)多年業(yè)務(wù)創(chuàng)收,進一步為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟、社會協(xié)調(diào)發(fā)展做出了貢獻。