对等效MOSFET的控制能力降低,通常还会引起器件击穿问题。晶闸管导通现象被称为IGBT闩锁,具体地说,这种缺陷的原因互不相同,与器件的状态有密切关系。通常情况下,静态和动态闩锁有如下主要区别:当晶闸管全部导通时,静态闩锁出现,只在关断时才会出现动态闩锁。这一特殊现象严重地限制了安全操作区。为防止寄生NPN和PNP晶体管的有害现象,有必要采取以下措施:防止NPN部分接通,分别改变布局和掺杂级别,降低NPN和PNP晶体管的总电流增益。此外,闩锁电流对PNP和NPN器件的电流增益有一定的影响,因此,它与结温的关系也非常密切;在结温和增益提高的情况下,P基区的电阻率会升高,破坏了整体特性。因此,器件制造商必须注意将集电极比较大电流值与闩锁电流之间保持一定的比例,通常比例为1:5。IGBT模块五种不同的内部结构和电路图1.单管模块,1in1模块单管模块的内部由若干个IGBT并联,以达到所需要的电流规格,可以视为大电流规格的IGBT单管。受机械强度和热阻的限制,IGBT的管芯面积不能做得太电流规格的IGBT需要将多个管芯装配到一块金属基板上。单管模块外部标签上的等效电路如图1所示,副发射极(第二发射极)连接到栅极驱动电路,主发射极连接到主电路中。若栅-射极电压UGE<Uth,沟道不能形成,IGBT呈正向阻断状态。浙江富士IGBT性价比
很难装入PEARSON探头,更多的采用Rogowski-coil。需要注意的是Rogowski-coil的延时会比较大,而且当电流变化率超过3600A/μs时,Rogowski-coil会有比较明显的误差。关于测试探头和延时匹配也可同仪器厂家确认。图3-1IGBT关断过程DUT:FF600R12ME4;CH2(绿色)-VGE,CH3(蓝色)-ce,CH4(红色)-Ic图3-2IGBT开通过程首先固定电压和温度,在不同的电流下测试IGBT的开关损耗,可以得出损耗随电流变化的曲线,并且对曲线进行拟合,可以得到损耗的表达式。该系统的直流母线电压小为540V,高为700V。而系统的IGBT的结温的设计在125℃和150℃之间。分别在540V和700V母线电压,及125℃和150℃结温下重复上述测试,可以得到一系列曲线,如图4所示。图4:在不同的电流输入条件下,以电压和温度为给定条件的IGBT的开关损耗曲线依据图4给出的损耗测试曲线,可以依据线性等效的方法得到IGBT的开通损耗和关断损耗在电流,电压,结温下的推导公式。同理也可以得到Diode在给定系统的电压,电流,结温设计范围内的反向恢复损耗的推导公式:图5:在不同的电流输入条件下。浙江富士IGBT性价比用IGBT进行功率变换,能够提高用电效率和质量,具有高效节能和绿色环保的特点。
IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor),绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。立即购买文章:1317个浏览:187698次分享:电动车用大功率IGBT模块测试解决方案碳化硅功率模块及电控的设计、测试与系统评估台积电获准继续向华为供货英飞凌在进博会上宣布新在华投资计划ITECH半导体测试方案解析,从容应对全球功率半导体市场风起云涌!跑赢大市,揭秘华润微2020年半年报净利润大涨背后的玄机IGBT–电动汽车空调的一项关键技术功率半导体井喷:IGBT模块主流厂商与产品基于IGBT器件的三相逆变器驱动电路的设计与分析苦难与辉煌集成电路国产化之路(下)(SWOT分析法)苦难与辉煌集成电路国产化之路。
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栅极结构:平面栅机构、Trench沟槽型结构。
也可以用模块中的2个半桥电路并联构成电流规格大2倍的半桥模块,即将分别将G1和G3、G2和G4、E1和E3、E2和E4、E1C2和E3短接。4.三相桥模块,6in1模块三相桥(3-Phasebridge模块的内部等效电流如图5所示。图5三相桥模块的内部等效电路三相桥模块也称为6in1模块,用于直接构成三相桥电路,也可以将模块中的3个半桥电路并联构成电流规格大3倍的半桥模块。三相桥常用的领域是变频器和三相UPS、三相逆变器,不同的应用对IGBT的要求有所不同,故制造商习惯上会推出以实际应用为产品名称的三相桥模块,如3-Phaseinvertermodule(三相逆变器模块)等。,CBI模块,7in1模块欧美厂商一般将包含图6所示的7in1模块称为CBI模块(Converter-Brake-InverterModule,整流-刹车-逆变)模块,日系厂商则习惯称其为PIM模块。图67in1模块内部的等效电路制造商一般都会分别给出模块中个功能单元的参数,表1是IXYS的MUBW15-12T7模块的主要技术规格。表1MUBW15-12T7的主要技术规格三相整流桥断路器三相逆变器NTCVRRM=1600VVCES=1200VVCES=1200VR25=ΩIFAVM=38AIC25=30AIC25=30AB25/50=3375KIFSM=300AVCE(sat)=(sat)=其中,断路器和三相逆变器给出的都是IGBT管芯的技术规格。当前市场上销售的多为此类模块化产品,一般所说的IGBT也指IGBT模块。浙江富士IGBT性价比
解决能源短缺问题和降低碳排放的关键支撑技术。浙江富士IGBT性价比
而用户的驱动电压有时也并非这个电压数值。数据手册通常会在较小的母排杂散电感下进行开关损耗测试,而实际系统的母排或者PCB的布局常常会存在比较大的杂散电感。正因为实际系统的母排、驱动与数据手册的标准测试平台的母排、驱动存在着差异,才导致了直接采用数据手册的开关损耗进行实际系统的损耗评估存在着一定的误差。一种改善的方式是直接采用实际系统的母排和驱动来进行双脉冲测试,IGBT模块可以固定在一个加热平台上,而加热平台能够调节到150℃并保持恒温。图1给出了双脉冲的测试原理图,图2给出了双脉冲测试时的波形图,典型的双脉冲测试可以按照图1和图2进行,同时需要注意将加热平台调整到一定的温度,并等待一定时间,确保IGBT的结温也到达设定温度。图1-1:IGBT的双脉冲测试原理图图1-2:Diode的双脉冲测试原理图图2-1:IGBT的双脉冲测试波形图图2-2:Diode的双脉冲测试波形图图3给出了双脉冲测试过程中,IGBT的开通过程和关断过程的波形。损耗可以通过CE电压和导通电流的乘积后的积分来获得。需要注意的是电压探头和电流探头需要匹配延时,否则会引起比较大的测试误差。在用于数据手册的测试平台中,常见的电流探头是PEARSON探头,而实际系统的母排中。浙江富士IGBT性价比
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