上海西门康IGBT模块

公共栅极单元100与第1发射极单元101和第二发射极单元201之间通过刻蚀方式进行隔开；第二表面上设有工作区域10和电流检测区域20的公共集电极单元200；接地区域30则设置于第1发射极单元101内的任意位置处；电流检测区域20和接地区域30分别用于与检测电阻40连接，以使检测电阻40上产生电压，并根据电压检测工作区域10的工作电流。具体地，工作区域10和电流检测区域20具有公共栅极单元100和公共集电极单元200，此外，电流检测区域20还具有第二发射极单元201和第三发射极单元202，检测电阻40则分别与第二发射极单元201和接地区域30连接。此时，在电流检测过程中，工作区域10由公共栅极单元100提供驱动，以使公共集电极单元200上的电流ic通过第二发射极单元201达到检测电阻40，从而可以在检测电阻40上产生测试电压vs，进而可以根据该测试电压vs检测工作区域10的工作电流。因此，在上述电流检测过程中，电流检测区域20的第二发射极单元201相当于没有公共栅极单元100提供驱动，即对于igbt芯片的电子和空穴两种载流子形成的电流，电流检测区域20的第二发射极单元201只获取空穴形成的电流作为检测电流，从而避免了检测电流受公共栅极单元100的电压的影响。MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。上海西门康IGBT模块

同一代技术中通态损耗与开关损耗两者相互矛盾,互为消长。IGBT模块按封装工艺来看主要可分为焊接式与压接式两类。高压IGBT模块一般以标准焊接式封装为主，中低压IGBT模块则出现了很多新技术，如烧结取代焊接，压力接触取代引线键合的压接式封装工艺。随着IGBT芯片技术的不断发展，芯片的高工作结温与功率密度不断提高，IGBT模块技术也要与之相适应。未来IGBT模块技术将围绕芯片背面焊接固定与正面电极互连两方面改进。模块技术发展趋势：无焊接、无引线键合及无衬板/基板封装技术；内部集成温度传感器、电流传感器及驱动电路等功能元件，不断提高IGBT模块的功率密度、集成度及智能度。IGBT的主要应用领域作为新型功率半导体器件的主流器件，IGBT已广泛应用于工业、4C(通信、计算机、消费电子、汽车电子)、航空航天、等传统产业领域，以及轨道交通、新能源、智能电网、新能源汽车等战略性新兴产业领域。1）新能源汽车IGBT模块在电动汽车中发挥着至关重要的作用，是电动汽车及充电桩等设备的技术部件。IGBT模块占电动汽车成本将近10%，占充电桩成本约20%。IGBT主要应用于电动汽车领域中以下几个方面：A）电动控制系统大功率直流/交流(DC/AC)逆变后驱动汽车电机。上海西门康IGBT模块IGBT在关断过程中，漏极电流的波形变为两段。

具有门极输入阻抗高、驱动功率小、电流关断能力强、开关速度快、开关损耗小等优点。随着下游应用发展越来越快，MOSFET的电流能力显然已经不能满足市场需求。为了在保留MOSFET优点的前提下降低器件的导通电阻，人们曾经尝试通过提高MOSFET衬底的掺杂浓度以降低导通电阻，但衬底掺杂的提高会降低器件的耐压。这显然不是理想的改进办法。但是如果在MOSFET结构的基础上引入一个双极型BJT结构，就不仅能够保留MOSFET原有优点，还可以通过BJT结构的少数载流子注入效应对n漂移区的电导率进行调制，从而有效降低n漂移区的电阻率，提高器件的电流能力。经过后续不断的改进，目前IGBT已经能够覆盖从600V—6500V的电压范围，应用涵盖从工业电源、变频器、新能源汽车、新能源发电到轨道交通、国家电网等一系列领域。IGBT凭借其高输入阻抗、驱动电路简单、开关损耗小等优点在庞大的功率器件世界中赢得了自己的一片领域。总体来说，BJT、MOSFET、IGBT三者的关系就像下面这匹马当然更准确来说，这三者虽然在之前的基础上进行了改进，但并非是完全替代的关系，三者在功率器件市场都各有所长，应用领域也不完全重合。因此，在时间上可以将其看做祖孙三代的关系。

当散热风扇损坏中散热片散热不良时将导致IGBT模块发热，而发生故障。因此对散热风扇应定期进行检查，一般在散热片上靠近IGBT模块的地方安装有温度感应器，当温度过高时将报警或停止IGBT模块工作。三、IGBT驱动电路IGBT驱动电路的作用主要是将单片机脉冲输出的功率进行放大，以达到驱动IGBT功率器件的目的。在保证IGBT器件可靠、稳定、安全工作的前提，驱动电路起到至关重要的作用。IGBT的等效电路及符合如图1所示,IGBT由栅极正负电压来控制。当加上正栅极电压时,管子导通;当加上负栅极电压时,管子关断。IGBT具有和双极型电力晶体管类似的伏安特性,随着控制电压UGE的增加,特性曲线上移。开关电源中的IGBT通过UGE电平的变化,使其在饱和与截止两种状态交替工作。(1)提供适当的正反向电压,使IGBT能可靠地开通和关断。当正偏压增大时IGBT通态压降和开通损耗均下降,但若UGE过大,则负载短路时其IC随UGE增大而增大,对其安全不利,使用中选UGEν15V为好。负偏电压可防止由于关断时浪涌电流过大而使IGBT误导通,一般选UGE=-5V为宜。(2)IGBT的开关时间应综合考虑。快速开通和关断有利于提高工作频率,减小开关损耗。但在大电感负载下,IGBT的开频率不宜过大。IGBT 处于导通态时，由于它的PNP 晶体管为宽基区晶体管，所以其B 值极低。

TC=℃）------通态平均电流VTM=V-----------通态峰值电压VDRM=V-------------断态正向重复峰值电压IDRM=mA-------------断态重复峰值电流VRRM=V-------------反向重复峰值电压IRRM=mA------------反向重复峰值电流IGT=mA------------门极触发电流VGT=V------------门极触发电压执行标准：QB-02-091．晶闸管关断过电压（换流过电压、空穴积蓄效应过电压）及保护晶闸管从导通到阻断，线路电感（主要是变压器漏感LB）释放能量产生过电压。由于晶闸管在导通期间，载流子充满元件内部，在关断过程中，管子在反向作用下，正向电流下降到零时，元件内部残存着载流子。这些载流子在反向电压作用下瞬时出现较大的反向电流，使残存的载流子迅速消失，这时反向电流减小即diG/dt极大，产生的感应电势很大，这个电势与电源串联，反向加在已恢复阻断的元件上，可导致晶闸管反向击穿。这就是关断过电压（换相过电压）。数值可达工作电压的5~6倍。保护措施：在晶闸管两端并接阻容吸收电路。2．交流侧过电压及其保护由于交流侧电路在接通或断开时出现暂态过程，会产生操作过电压。高压合闸的瞬间，由于初次级之间存在分布电容，初级高压经电容耦合到次级，出现瞬时过电压。在截止状态下的IGBT ，正向电压由J2 结承担，反向电压由J1结承担。浙江加工西门康IGBT模块工厂直销

动态特性又称开关特性，IGBT的开关特性分为两大部分。上海西门康IGBT模块

 IGBT与MOSFET的开关速度比较因功率MOSFET具有开关速度快，峰值电流大，容易驱动，安全工作区宽，dV/dt耐量高等优点，在小功率电子设备中得到了广泛应用。但是由于导通特性受和额定电压的影响很大，而且工作电压较高时，MOSFET固有的反向二极管导致通态电阻增加，因此在大功率电子设备中的应用受至限制。IGBT是少子器件，它不但具有非常好的导通特性，而且也具有功率MOSFET的许多特性，如容易驱动，安全工作区宽，峰值电流大，坚固耐用等，一般来讲，IGBT的开关速度低于功率MOSET，但是IR公司新系列IGBT的开关特性非常接近功率MOSFET，而且导通特性也不受工作电压的影响。由于IGBT内部不存在反向二极管，用户可以灵活选用外接恢复二极管，这个特性是优点还是缺点，应根据工作频率，二极管的价格和电流容量等参数来衡量。IGBT的内部结构，电路符号及等效电路如图1所示。可以看出，2020-03-30开关电源设计：何时选择BJT优于MOSFET开关电源电气可靠性设计1供电方式的选择集中式供电系统各输出之间的偏差以及由于传输距离的不同而造成的压差降低了供电质量，而且应用单台电源供电，当电源发生故障时可能导致系统瘫痪。分布式供电系统因供电单元靠近负载，改善了动态响应特性。上海西门康IGBT模块

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