而是为了保护IGBT脆弱的反向耐压而特别设置的,又称为FWD(续流二极管)。二者内部结构不同MOSFET的三个极分别是源极(S)、漏极(D)和栅极(G)。IGBT的三个极分别是集电极(C)、发射极(E)和栅极(G)。IGBT是通过在MOSFET的漏极上追加层而构成的。它们的内部结构如下图:二者的应用领域不同MOSFET和IGBT内部结构不同,决定了其应用领域的不同。由于MOSFET的结构,通常它可以做到电流很大,可以到上KA,但是前提耐压能力没有IGBT强。其主要应用领域为于开关电源,镇流器,高频感应加热,高频逆变焊机,通信电源等高频电源领域。IGBT可以做很大功率,电流和电压都可以,就是一点频率不是太高,目前IGBT硬开关速度可以到100KHZ,IGBT集中应用于焊机,逆变器,变频器,电镀电解电源,超音频感应加热等领域。MOSFET与IGBT的主要特点MOSFET具有输入阻抗高、开关速度快、热稳定性好、电压控制电流等特性,在电路中,可以用作放大器、电子开关等用途。IGBT作为新型电子半导体器件,具有输入阻抗高,电压控制功耗低,控制电路简单,耐高压,承受电流大等特性,在各种电子电路中获得极的应用。IGBT的理想等效电路如下图所示,IGBT实际就是MOSFET和晶体管三极管的组合。Infineon的IGBT模块常用的电压为:600V,1200V,1700V。山东进口英飞凌IGBT口碑推荐
B)车载空调控制系统小功率直流/交流(DC/AC)逆变,使用电流较小的IGBT和FRD;C)充电桩智能充电桩中IGBT模块被作为开关元件使用;2)智能电网IGBT广泛应用于智能电网的发电端、输电端、变电端及用电端:1、从发电端来看,风力发电、光伏发电中的整流器和逆变器都需要使用IGBT模块。2、从输电端来看,特高压直流输电中FACTS柔性输电技术需要大量使用IGBT等功率器件。3、从变电端来看,IGBT是电力电子变压器(PET)的关键器件。4、从用电端来看,家用白电、微波炉、LED照明驱动等都对IGBT有大量的需求。3)轨道交通IGBT器件已成为轨道交通车辆牵引变流器和各种辅助变流器的主流电力电子器件。交流传动技术是现代轨道交通的技术之一,在交流传动系统中牵引变流器是关键部件,而IGBT又是牵引变流器的器件之一。IGBT国内外市场规模2015年国际IGBT市场规模约为48亿美元,预计到2020年市场规模可以达到80亿美元,年复合增长率约10%。2014年国内IGBT销售额是,约占全球市场的1∕3。预计2020年中国IGBT市场规模将超200亿元,年复合增长率约为15%。从公司来看,国外研发IGBT器件的公司主要有英飞凌、ABB、三菱、西门康、东芝、富士等。中国功率半导体市场占世界市场的50%以上。山东进口英飞凌IGBT口碑推荐2单元的半桥IGBT拓扑:以BSM和FF开头。
分两种情况:②若栅-射极电压UGE<Uth,沟道不能形成,IGBT呈正向阻断状态。②若栅-射极电压UGE>Uth,栅极沟道形成,IGBT呈导通状态(正常工作)。此时,空穴从P+区注入到N基区进行电导调制,减少N基区电阻RN的值,使IGBT通态压降降低。IGBT各世代的技术差异回顾功率器件过去几十年的发展,1950-60年代双极型器件SCR,GTR,GTO,该时段的产品通态电阻很小;电流控制,控制电路复杂且功耗大;1970年代单极型器件VD-MOSFET。但随着终端应用的需求,需要一种新功率器件能同时满足:驱动电路简单,以降低成本与开关功耗、通态压降较低,以减小器件自身的功耗。1980年代初,试图把MOS与BJT技术集成起来的研究,导致了IGBT的发明。1985年前后美国GE成功试制工业样品(可惜后来放弃)。自此以后,IGBT主要经历了6代技术及工艺改进。从结构上讲,IGBT主要有三个发展方向:1)IGBT纵向结构:非透明集电区NPT型、带缓冲层的PT型、透明集电区NPT型和FS电场截止型;2)IGBT栅极结构:平面栅机构、Trench沟槽型结构;3)硅片加工工艺:外延生长技术、区熔硅单晶;其发展趋势是:①降低损耗②降低生产成本总功耗=通态损耗(与饱和电压VCEsat有关)+开关损耗(EoffEon)。
20-电流检测区域;201-第二发射极单元;202-第三发射极单元;30-接地区域;100-公共栅极单元;200-公共集电极单元;40-检测电阻;2-第1发射极单元金属;3-空穴收集区电极金属;4-氧化物;5-多晶硅;6-n+源区;7-p阱区;8-空穴收集区;9-n型耐压漂移层;11-p+区;12-公共集电极金属;13-接触多晶硅;50-半导体功率模块;51-igbt芯片;52-驱动集成块;521-模块引线端子;522-导线;60-dcb板。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。如图1所示,igbt器件是由bjt(bipolarjunctiontransistor,双极型三极管)和mos(metaloxidesemiconductor,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。在实际应用中,igbt器件兼有mosfet(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor,金氧半场效晶体管)的高输入阻抗和gtr(gianttransistor,电力晶体管)的低导通压降两方面的优点。第五代IGBT命名后缀为5。
空穴收集区8可以处于与第1发射极单元金属2隔离的任何位置,特别的,在终端保护区域的p+场限环也可以成为空穴收集区8,本发明实施例对此不作限制说明。因此,本发明实施例提供的igbt芯片在电流检测过程中,通过检测电阻上产生的电压,得到工作区域的电流大小。但是,在实际检测过程中,检测电阻上的电压同时抬高了电流检测区域的mos沟槽沟道对地电位,即相当降低了电流检测区域的栅极电压,从而使电流检测区域的mos的沟道电阻增加。当电流检测区域的电流越大时,电流检测区域的mos的沟道电阻就越大,从而使检测电压在工作区域的电流越大,导致电流检测区域的电流与工作区域电流的比例关系偏离增大,产生大电流下的信号失真,造成工作区域在大电流或异常过流的检测精度低。而本发明实施例中电流检测区域的第二发射极单元相当于没有公共栅极单元提供驱动,即对于igbt芯片的电子和空穴两种载流子形成的电流,电流检测区域的第二发射极单元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的电压的影响,以及测试电压的影响而产生信号的失真,即避免了公共栅极单元因对地电位变化造成的偏差,从而提高了检测电流的精度。实施例二:在上述实施例的基础上。Infineon那边给出的解释为:IGBT的“损耗”包括“导通损耗”和“开关损耗”。山东进口英飞凌IGBT口碑推荐
第四代IGBT命名的后缀为:T4,S4,E4,P4。山东进口英飞凌IGBT口碑推荐
有无缓冲区决定了IGBT具有不同特性。有N*缓冲区的IGBT称为非对称型IGBT,也称穿通型IGBT。它具有正向压降小、犬断时间短、关断时尾部电流小等优点,但其反向阻断能力相对较弱。无N-缓冲区的IGBT称为对称型IGBT,也称非穿通型IGBT。它具有较强的正反向阻断能力,但它的其他特性却不及非对称型IGBT。如图2-42(b)所示的简化等效电路表明,IGBT是由GTR与MOSFET组成的达林顿结构,该结构中的部分是MOSFET驱动,另一部分是厚基区PNP型晶体管。五、IBGT的工作原理简单来说,IGBT相当于一个由MOSFET驱动的厚基区PNP型晶体管,它的简化等效电路如图2-42(b)所示,图中的RN为PNP晶体管基区内的调制电阻。从该等效电路可以清楚地看出,IGBT是用晶体管和MOSFET组成的达林顿结构的复合器件。冈为图中的晶体管为PNP型晶体管,MOSFET为N沟道场效应晶体管,所以这种结构的IGBT称为N沟道IIGBT,其符号为N-IGBT。类似地还有P沟道IGBT,即P-IGBT。IGBT的电气图形符号如图2-42(c)所示。IGBT是—种场控器件,它的开通和关断由栅极和发射极间电压UGE决定,当栅射电压UCE为正且大于开启电压UCE(th)时,MOSFET内形成沟道并为PNP型晶体管提供基极电流进而使IGBT导通,此时,从P+区注入N-的空穴。山东进口英飞凌IGBT口碑推荐
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