所有人都知道IGBT的標準定義,但是很少有人詳細地、系統(tǒng)地從這句話抽絲剝繭,一層一層地分析為什么定義里說IGBT是由BJT和MOS組成的,它們之間有什么區(qū)別和聯(lián)系,在應用的時候,什么時候能選擇IGBT、什么時候選擇BJT、什么時候又選擇MOSFET管。這些問題其實并非很難,你跟著我看下去,就能窺見其區(qū)別及聯(lián)系。為什么說IGBT是由BJT和MOSFET組成的器件?要搞清楚IGBT、BJT、MOSFET之間的關系,就必須對這三者的內部結構和工作原理有大致的了解。BJT:雙極性晶體管,俗稱三極管。內部結構(以PNP型BJT為例)如下圖所示。BJT內部結構及符號如同我上篇文章(IGBT這玩意兒——從名稱入手)講的,雙極性即意味著器件內部有空穴和電子兩種載流子參與導電,BJT既然叫雙極性晶體管,那其內部也必然有空穴和載流子,理解這兩種載流子的運動是理解BJT工作原理的關鍵。由于圖中e(發(fā)射極)的P區(qū)空穴濃度要大于b(基極)的N區(qū)空穴濃度,因此會發(fā)生空穴的擴散,即空穴從P區(qū)擴散至N區(qū)。同理,e(發(fā)射極)的P區(qū)電子濃度要小于b(基極)的N區(qū)電子濃度,所以電子也會發(fā)生從N區(qū)到P區(qū)的擴散運動。這種運動終會造成在發(fā)射結上出現(xiàn)一個從N區(qū)指向P區(qū)的電場,即內建電場。 同時,開關損耗增大,使原件發(fā)熱加劇,因此,選用IGBT模塊時額定電流應大于負載電流。浙江哪里有英飛凌infineonIGBT模塊聯(lián)系方式
廣泛應用在斬波或逆變電路中,如軌道交通、電動汽車、風力和光伏發(fā)電等電力系統(tǒng)以及家電領域。此外,半導體功率模塊主要包括igbt器件和fwd,在實際應用中,為了保證半導體功率模塊能夠保證安全、可靠的工作,通常在半導體功率模塊的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)有技術中主要通過在igbt器件芯片內集成電流傳感器,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。 寧夏英飛凌infineonIGBT模塊Econo封裝(俗稱“平板型”):分為EconoDUAL,EconoPIM,EconoPACK之類的。
本發(fā)明實施例還提供了一種半導體功率模塊,如圖15所示,半導體功率模塊50配置有上述igbt芯片51,還包括驅動集成塊52和檢測電阻40。具體地,如圖16所示,igbt芯片51設置在dcb板60上,驅動集成塊52的out端口通過模塊引線端子521與igbt芯片51中公共柵極單元100連接,以便于驅動工作區(qū)域10和電流檢測區(qū)域20工作;si端口通過模塊引線端子521與檢測電阻40連接,用于獲取檢測電阻40上的電壓;以及,gnd端口通過模塊引線端子521與電流檢測區(qū)域的第1發(fā)射極單元101引出的導線522連接,檢測電阻40的另一端還分別與電流檢測區(qū)域的第二發(fā)射極單元201和接地區(qū)域連接,從而通過si端口獲取檢測電阻40上的測量電壓,并根據(jù)該測量電壓檢測工作區(qū)域的工作電流。本發(fā)明實施例提供的半導體功率模塊,設置有igbt芯片,其中,igbt芯片上設置有:工作區(qū)域、電流檢測區(qū)域和接地區(qū)域;其中,igbt芯片還包括第1表面和第二表面,且,第1表面和第二表面相對設置;第1表面上設置有工作區(qū)域和電流檢測區(qū)域的公共柵極單元,以及,工作區(qū)域的第1發(fā)射極單元、電流檢測區(qū)域的第二發(fā)射極單元和第三發(fā)射極單元,其中,第三發(fā)射極單元與第1發(fā)射極單元連接。
一個空穴電流(雙極)。當UCE大于開啟電壓UCE(th),MOSFET內形成溝道,為晶體管提供基極電流,IGBT導通。2)導通壓降電導調制效應使電阻RN減小,通態(tài)壓降小。所謂通態(tài)壓降,是指IGBT進入導通狀態(tài)的管壓降UDS,這個電壓隨UCS上升而下降。3)關斷當在柵極施加一個負偏壓或柵壓低于門限值時,溝道被禁止,沒有空穴注入N-區(qū)內。在任何情況下,如果MOSFET的電流在開關階段迅速下降,集電極電流則逐漸降低,這是閡為換向開始后,在N層內還存在少數(shù)的載流子(少于)。這種殘余電流值(尾流)的降低,完全取決于關斷時電荷的密度,而密度又與幾種因素有關,如摻雜質的數(shù)量和拓撲,層次厚度和溫度。少子的衰減使集電極電流具有特征尾流波形。集電極電流將引起功耗升高、交叉導通問題,特別是在使用續(xù)流二極管的設備上,問題更加明顯。鑒于尾流與少子的重組有關,尾流的電流值應與芯片的Tc、IC:和uCE密切相關,并且與空穴移動性有密切的關系。因此,根據(jù)所達到的溫度,降低這種作用在終端設備設計上的電流的不理想效應是可行的。當柵極和發(fā)射極間施加反壓或不加信號時,MOSFET內的溝道消失,晶體管的基極電流被切斷,IGBT關斷。4)反向阻斷當集電極被施加一個反向電壓時,J。 交流380V供電,使用1200V的IGBT。
將igbt模塊中雙極型三極管bjt的集電極和絕緣柵型場效應管mos的漏電極斷開,并替代包含鏡像電流測試的電路中的取樣igbt,從而得到包含無柵極驅動的電流檢測的igbt芯片的等效測試電路,即圖5中的igbt芯片結構,從而得到第二發(fā)射極單元201和第三發(fā)射極單元202,此時,bjt的集電極單獨引出,即第二發(fā)射極單元201,作為測試電流的等效電路,電流檢測區(qū)域20只取bjt的空穴電流作為檢測電流,且,空穴電流與工作區(qū)域10的工作電流成比例關系,從而通過檢測電流檢測區(qū)域20中的電流即可得到igbt芯片的工作區(qū)域10的電流,避免了現(xiàn)有方法中柵極對地電位變化造成的偏差,提高了檢測電流的精度。此外,在第1表面上,電流檢測區(qū)域20設置在工作區(qū)域10的邊緣區(qū)域,且,電流檢測區(qū)域20的面積小于工作區(qū)域10的面積。此外,igbt芯片為溝槽結構的igbt芯片,在電流檢測區(qū)域20和工作區(qū)域10的對應位置內分別設置多個溝槽,可選的,電流檢測區(qū)域20和工作區(qū)域10可以同時設置有多個溝槽,或者,工作區(qū)域10設置有多個溝槽,本發(fā)明實施例對此不作限制說明。以及,當設置有溝槽時,在每個溝槽內還填充有多晶硅。此外,在第1表面和第二表面之間,還設置有n型耐壓漂移層和導電層。 英飛凌IGBT模塊電氣性能較好且可靠性比較高,在設計靈活性上也絲毫不妥協(xié)。甘肅代理英飛凌infineonIGBT模塊銷售
IGBT命名方式中,能體現(xiàn)IGBT芯片的年代。浙江哪里有英飛凌infineonIGBT模塊聯(lián)系方式
一、IGBT是什么IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor),絕緣柵雙極型晶體管,是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件,兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優(yōu)點。GTR飽和壓降低,載流密度大,但驅動電流較大;MOSFET驅動功率很小,開關速度快,但導通壓降大,載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點,驅動功率小而飽和壓降低。非常適合應用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。通俗來講:IGBT是一種大功率的電力電子器件,是一個非通即斷的開關,IGBT沒有放大電壓的功能,導通時可以看做導線,斷開時當做開路。三大特點就是高壓、大電流、高速。二、IGBT模塊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,既具有MOSFET器件驅動功率小和開關速度快的優(yōu)點,又具有雙極型器件飽和壓降低而容量大的優(yōu)點,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。 浙江哪里有英飛凌infineonIGBT模塊聯(lián)系方式