廣泛應(yīng)用在斬波或逆變電路中，如軌道交通、電動(dòng)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(shí)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(duì)半導(dǎo)體功率模塊中的器件進(jìn)行過電流和溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控，方便電路進(jìn)行保護(hù)。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(cè)原理實(shí)現(xiàn)電流的實(shí)時(shí)監(jiān)控，例如，對(duì)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(cè)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(cè)試電極，并在外電路中檢測(cè)測(cè)試電極中的電流，從而檢測(cè)器件工作中電流狀態(tài)。但是，在上述鏡像電流檢測(cè)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(cè)精度會(huì)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(shí)，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(cè)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。H型(內(nèi)部封裝一個(gè)IGBT)、D型(內(nèi)部封裝兩個(gè)IGBT)、C型(內(nèi)部封裝六個(gè)IGBT)和R型(內(nèi)部封裝七個(gè)IGBT)。江蘇哪里有Mitsubishi三菱IPM模塊報(bào)價(jià)
且便于連接微處理器.驅(qū)動(dòng)信號(hào)一般由光耦電路產(chǎn)生。驅(qū)動(dòng)電路主要是使控制輸入信號(hào)通過光電耦合器傳送，設(shè)計(jì)時(shí)可選擇HcPI一1505、HC-PL_4506、TLP一759、TLP559等型號(hào)的光電耦合器，并使光耦與IPM控制端子間的布線短，布線阻抗小。以上推薦型號(hào)的光電耦合器均為發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)方式，dv/dt的耐量小，故采用光耦陰極接限流電阻的驅(qū)動(dòng)電路形式，完整的驅(qū)動(dòng)電路如圖2所示。圖2驅(qū)動(dòng)電路，其結(jié)構(gòu)為交-直-交電壓型變頻器，通過PWM信號(hào)控制IGBT的導(dǎo)通，得到頻率可變的交流輸出，則可實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)的無極調(diào)速。圖3中，驅(qū)動(dòng)單元共7組，上橋臂用3組，下橋臂用3組，制動(dòng)用1組;控制電源共4組，上橋臂用3組，下橋臂與制動(dòng)單元公用1組。P、N為主電源輸入端(整流輸入)，U、V、W接三相異步電機(jī)，P、B端接制動(dòng)耗能電阻。圖3應(yīng)用電路1(變頻調(diào)速)如圖4所示為IGBT一IPM應(yīng)用于有源電力濾波器的電路原理圖。眾所周知，由于接人電力系統(tǒng)的非線性負(fù)載融益增多，致使電力系統(tǒng)的電流渡形發(fā)生畸變，重影響電網(wǎng)供電質(zhì)量及電氣設(shè)備的正常安全運(yùn)行。有源電力濾波器是一種用于動(dòng)態(tài)抑制諧波和補(bǔ)償無功的新型電力電子裝置，它以實(shí)時(shí)檢測(cè)為基礎(chǔ)，通過IPM信號(hào)控制IGBT的導(dǎo)通，輸出電流對(duì)畸變波形實(shí)時(shí)跟蹤補(bǔ)償。江蘇哪里有Mitsubishi三菱IPM模塊報(bào)價(jià)器件自身產(chǎn)生的故障信號(hào)是非保持性的，如果tFO結(jié)束后故障源仍舊沒有排除，IPM就會(huì)重復(fù)自動(dòng)保護(hù)的過程。
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(shí)現(xiàn)電隔離，具有出色的器件性能。廣泛應(yīng)用于伺服電機(jī)，變頻器，變頻家電等領(lǐng)域。目錄1特點(diǎn)2應(yīng)用3注意事項(xiàng)4發(fā)展趨勢(shì)IGBT功率模塊特點(diǎn)編輯igbt功率模塊是電壓型控制，輸入阻抗大，驅(qū)動(dòng)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(diǎn)。實(shí)質(zhì)是個(gè)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(diǎn)于一體化。又因先進(jìn)的加工技術(shù)使它通態(tài)飽和電壓低，開關(guān)頻率高（可達(dá)20khz），這兩點(diǎn)非常顯著的特性，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(jìn)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(dòng)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(gè)元件電壓可達(dá)（pt結(jié)構(gòu)）一（npt結(jié)構(gòu)），電流可達(dá)。IGBT功率模塊注意事項(xiàng)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。
igbt芯片的邊緣還設(shè)置有終端保護(hù)區(qū)域，其中，終端保護(hù)區(qū)域包括在n型耐壓漂移層上設(shè)置的多個(gè)p+場(chǎng)限環(huán)或p型擴(kuò)散區(qū)；從而通過多個(gè)p+場(chǎng)限環(huán)或p型擴(kuò)散區(qū)對(duì)igbt芯片進(jìn)行耐壓保護(hù)，在實(shí)際應(yīng)用中，由于p+場(chǎng)限環(huán)或p型擴(kuò)散區(qū)的數(shù)量與igbt芯片的電壓等級(jí)有關(guān)，因此，關(guān)于p+場(chǎng)限環(huán)或p型擴(kuò)散區(qū)的數(shù)量，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不作限制說明。具體地，圖7示出了一種igbt芯片的表面結(jié)構(gòu)圖，如圖7所示，一發(fā)射極單元金屬2為一發(fā)射極單元101在一表面中的設(shè)置位置，空穴收集區(qū)電極金屬3為電流檢測(cè)區(qū)域20的電極空穴收集區(qū)在一表面中的設(shè)置位置。當(dāng)改變電流檢測(cè)區(qū)域20的形狀時(shí)，如指狀或者梳妝時(shí)，igbt芯片的表面結(jié)構(gòu)如圖8所示，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不作限制說明。在圖7的基礎(chǔ)上，圖9為圖7中的空穴收集區(qū)電極金屬3按照a-a’方向的橫截圖，如圖9所示，電流檢測(cè)區(qū)域20的空穴收集區(qū)8與空穴收集區(qū)電極金屬3接觸，在每個(gè)溝槽內(nèi)填充有多晶硅5，此外，在兩個(gè)溝槽中間，還設(shè)置有p阱區(qū)7和n+源區(qū)6，以及，在溝槽與多晶硅5中間設(shè)置有氧化物4，以防多晶硅5發(fā)生氧化。此外，在一表面和第二表面之間，還設(shè)置有n型耐壓漂移層9和導(dǎo)電層，這里導(dǎo)電層包括p+區(qū)11，以及在p+區(qū)11下面設(shè)置有公共集電極金屬12。門極驅(qū)動(dòng)電路，輸出故障信號(hào)。為避免發(fā)生過大的di/dt，大多數(shù)IPM采用兩級(jí)關(guān)斷模式。
也提高了故障下的自保護(hù)能力。與普通的IGBT模塊相比，IPM在系統(tǒng)性能及可靠性方面都有進(jìn)一步的提高。保護(hù)電路可以實(shí)現(xiàn)控制電壓欠壓保護(hù)、過熱保護(hù)、過流保護(hù)和短路保護(hù)。如果IPM模塊中有一種保護(hù)電路動(dòng)作，IGBT柵極驅(qū)動(dòng)單元就會(huì)關(guān)斷門極電流并輸出一個(gè)故障信號(hào)(FO)。各種保護(hù)功能具體如下:(1)控制電壓欠壓保護(hù)(UV):IPM使用單一的+15V供電，若供電電壓低于12．5V，且時(shí)間超過toff=10ms，發(fā)生欠壓保護(hù)，門極驅(qū)動(dòng)電路，輸出故障信號(hào)。(2)過溫保護(hù)(OT):在靠近IGBT芯片的絕緣基板上安裝了一個(gè)溫度傳感器，當(dāng)IPM溫度傳感器測(cè)出其基板的溫度超過溫度值時(shí)，發(fā)生過溫保護(hù)，門極驅(qū)動(dòng)電路，輸出故障信號(hào)。(3)過流保護(hù)(OC):若流過IGBT的電流值超過過流動(dòng)作電流，且時(shí)間超過toff，則發(fā)生過流保護(hù)，門極驅(qū)動(dòng)電路，輸出故障信號(hào)。為避免發(fā)生過大的di/dt，大多數(shù)IPM采用兩級(jí)關(guān)斷模式。其中，VG為內(nèi)部門極驅(qū)動(dòng)電壓，ISC為短路電流值，IOC為過流電流值，IC為集電極電流，IFO為故障輸出電流。(4)短路保護(hù)(SC):若負(fù)載發(fā)生短路或控制系統(tǒng)故障導(dǎo)致短路，流過IGBT的電流值超過短路動(dòng)作電流，則立刻發(fā)生短路保護(hù)，門極驅(qū)動(dòng)電路，輸出故障信號(hào)。跟過流保護(hù)一樣，為避免發(fā)生過大的di/dt。此時(shí)間內(nèi)IPM會(huì)門極驅(qū)動(dòng)，關(guān)斷IPM;故障輸出信號(hào)持續(xù)時(shí)間結(jié)束后，IPM內(nèi)部自動(dòng)復(fù)位，門極驅(qū)動(dòng)通道開放。江蘇哪里有Mitsubishi三菱IPM模塊報(bào)價(jià)
以及MOSFET(場(chǎng)效應(yīng)晶體管)高輸入阻抗、高開關(guān)頻率和低驅(qū)動(dòng)功率的優(yōu)點(diǎn)。江蘇哪里有Mitsubishi三菱IPM模塊報(bào)價(jià)
從而使電源側(cè)的電流波形與電壓波形一致。圖4中，驅(qū)動(dòng)單元及鏈接與圖3相同，主接線端P、N接有源電力濾波器直流側(cè)大電容C，U、V、W為有源電力濾波器的交流側(cè)輸出端，通過電感L與電網(wǎng)相并聯(lián)，起補(bǔ)償諧波電流的作用。圖4應(yīng)用電路2(有源電力濾波器)5應(yīng)用中的注意事項(xiàng)(1)主電源電壓范圍：600V系列400V以下，1200V系列800V以下，主電源過呀保護(hù)的動(dòng)作電壓分別按450V、900V整定。由于開關(guān)時(shí)的di/dt在IPM內(nèi)部布線的電感上會(huì)產(chǎn)生浪涌電壓，為將浪涌電壓抑制在大值(600V系列500V,1200V系列1000V)以內(nèi)，可在靠近P、N端子處安裝浪涌吸收器。(2)控制電源Vcc電壓范圍：15V±10%，制作控制電源時(shí)，應(yīng)盡量降低紋波電壓，還要使電源的附加噪聲降到小。可在控制電源輸出端接10pF及，保持電源平穩(wěn)，修正線路阻抗。(3)雖然IPM內(nèi)部已對(duì)外部噪聲采取了相應(yīng)的措施，但由于噪聲的種類及強(qiáng)度不同，也不可能完全避免發(fā)生誤動(dòng)作或損壞IGBT，因此，對(duì)加于IPM的噪聲，應(yīng)采取足夠的防范措施，如對(duì)Ac進(jìn)線加噪聲濾波器，加裝絕緣接地;在每相的輸入信號(hào)與地(GND)間加1000pF的吸收電容(4)過流保護(hù)及短路保護(hù)功能是以檢測(cè)到的IGBT集電極電流而動(dòng)作的，但并不檢測(cè)續(xù)流二極管的陽極電流。江蘇哪里有Mitsubishi三菱IPM模塊報(bào)價(jià)