楊浦區(qū)進口IGBT模塊設計

1979年，MOS柵功率開關器件作為IGBT概念的先驅即已被介紹到世間。這種器件表現(xiàn)為一個類晶閘管的結構(P-N-P-N四層組成)，其特點是通過強堿濕法刻蝕工藝形成了V形槽柵。80年代初期，用于功率MOSFET制造技術的DMOS(雙擴散形成的金屬-氧化物-半導體)工藝被采用到IGBT中來。[2]在那個時候，硅芯片的結構是一種較厚的NPT(非穿通)型設計。后來，通過采用PT(穿通)型結構的方法得到了在參數折衷方面的一個***改進，這是隨著硅片上外延的技術進步，以及采用對應給定阻斷電壓所設計的n+緩沖層而進展的[3]。幾年當中，這種在采用PT設計的外延片上制備的DMOS平面柵結構，其設計規(guī)則從5微米先進到3微米。柵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。楊浦區(qū)進口IGBT模塊設計

當柵極和發(fā)射極短接并在集電極端子施加一個正電壓時，P/NJ3結受反向電壓控制。此時，仍然是由N漂移區(qū)中的耗盡層承受外部施加的電壓。 [2]閂鎖IGBT在集電極與發(fā)射極之間有一個寄生PNPN晶閘管。在特殊條件下，這種寄生器件會導通。這種現(xiàn)象會使集電極與發(fā)射極之間的電流量增加，對等效MOSFET的控制能力降低，通常還會引起器件擊穿問題。晶閘管導通現(xiàn)象被稱為IGBT閂鎖，具體地說，這種缺陷的原因互不相同，與器件的狀態(tài)有密切關系。通常情況下，靜態(tài)和動態(tài)閂鎖有如下主要區(qū)別：崇明區(qū)品牌IGBT模塊銷售價格常溫的規(guī)定為5～35℃ ，常濕的規(guī)定在45～75%左右。

Q 為柵極電荷，可參考IGBT模塊參數手冊。例如，常見IGBT驅動器(如TX-KA101)輸出正電壓15V，負電壓-9V，則U=24V，假設 F=10KHz，Q=2.8uC可計算出 P=0.67w ，柵極電阻應選取2W電阻，或2個1W電阻并聯(lián)。三、設置柵極電阻的其他注意事項1、盡量減小柵極回路的電感阻抗，具體的措施有：a)驅動器靠近IGBT減小引線長度；b) 驅動的柵射極引線絞合，并且不要用過粗的線；c) 線路板上的 2 根驅動線的距離盡量靠近；d) 柵極電阻使用無感電阻；e) 如果是有感電阻，可以用幾個并聯(lián)以減小電感。2、IGBT 開通和關斷選取不同的柵極電阻

?IGBT驅動電路是一種復合全控型電壓驅動式功率的半導體器件IGBT驅動電路是驅動IGBT模塊以能讓其正常工作，并同時對其進行保護的電路。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。圖1圖1所示為一個N 溝道增強型絕緣柵雙極晶體管結構， 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)（ Subchannel region ）。而在漏區(qū)另一側的P+ 區(qū)稱為漏注入區(qū)（ Drain injector ），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，進行導電調制，以降低器件的通態(tài)電壓。附于漏注入區(qū)上的電極稱為漏極。由于IGBT模塊為MOSFET結構，IGBT的柵極通過一層氧化膜與發(fā)射極實現(xiàn)電隔離。

確定IGBT 的門極電荷對于設計一個驅動器來說，**重要的參數是門極電荷QG(門極電壓差時的IGBT 門極總電荷)，如果在IGBT 數據手冊中能夠找到這個參數，那么我們就可以運用公式計算出：門極驅動能量 E = QG · UGE = QG · [ VG(on) - VG(off) ]門極驅動功率 PG = E · fSW = QG · [ VG(on) - VG(off) ] · fSW驅動器總功率 P = PG + PS（驅動器的功耗）平均輸出電流 IoutAV = PG / ΔUGE = QG · fSW比較高開關頻率 fSW max. = IoutAV(mA) / QG(μC)峰值電流IG MAX = ΔUGE / RG min = [ VG(on) - VG(off) ] / RG min其中的 RG min = RG extern + RG intern穿通(PT)技術會有比較高的載流子注入系數，而由于它要求對少數載流子壽命進行控制致使其輸運效率變壞。崇明區(qū)品牌IGBT模塊銷售價格

在溫度發(fā)生急劇變化的場所IGBT模塊表面可能有結露水的現(xiàn)象，因此IGBT模塊應放在溫度變化較小的地方;楊浦區(qū)進口IGBT模塊設計

?IGBT電源模塊?是一種由絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）構成的功率模塊。IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor），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。楊浦區(qū)進口IGBT模塊設計

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