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普陀区如何IGBT模块设计

来源: 发布时间:2025-07-22

IGBT 的开关特性是指漏极电流与漏源电压之间的关系。IGBT 处于导通态时,由于它的PNP 晶体管为宽基区晶体管,所以其B 值极低。尽管等效电路为达林顿结构,但流过MOSFET 的电流成为IGBT 总电流的主要部分。由于N+ 区存在电导调制效应,所以IGBT 的通态压降小,耐压1000V的IGBT 通态压降为2 ~ 3V 。IGBT 处于断态时,只有很小的泄漏电流存在。 [1]动态特性IGBT 在开通过程中,大部分时间是作为MOSFET 来运行的,只是在漏源电压Uds 下降过程后期, PNP 晶体管由放大区至饱和,又增加了一段延迟时间。td(on) 为开通延迟时间, tri 为电流上升时间。实际应用中常给出的漏极电流开通时间ton 即为td (on) tri 之和。漏源电压的下降时间由tfe1 和tfe2 组成。IGBT的开关速度低于MOSFET,但明显高于GTR。普陀区如何IGBT??樯杓?/p>

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fsw max. : 比较高开关频率IoutAV :单路的平均电流QG : 门极电压差时的 IGBT门极总电荷RG extern : IGBT 外部的门极电阻RG intern : IGBT 芯片内部的门极电阻但是实际上在很多情况下,数据手册中这个门极电荷参数没有给出,门极电压在上升过程中的充电过程也没有描述。这时候比较好是按照 IEC 60747-9-2001 - Semiconductor devices -Discrete devices - Part 9: Insulated-gate bipolar transistors (IGBTs)所给出的测试方法测量出开通能量E,然后再计算出QG。E = ∫IG · ΔUGE · dt= QG · ΔUGE松江区进口IGBT??楣┯ι烫乇鹗怯米鞲咂悼厥?,由于开关损耗增大,发热加剧,选用时应该降等使用。

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鉴于尾流与少子的重组有关,尾流的电流值应与芯片的温度、IC 和VCE密切相关的空穴移动性有密切的关系。因此,根据所达到的温度,降低这种作用在终端设备设计上的电流的不理想效应是可行的,尾流特性与VCE、IC和 TC有关。栅射极间施加反压或不加信号时,MOSFET内的沟道消失,晶体管的基极电流被切断,IGBT关断。 [2]反向阻断当集电极被施加一个反向电压时,J1 就会受到反向偏压控制,耗尽层则会向N-区扩展。因过多地降低这个层面的厚度,将无法取得一个有效的阻断能力,所以,这个机制十分重要。另一方面,如果过大地增加这个区域尺寸,就会连续地提高压降。 [2]正向阻断

门极输入电容Cies 由CGE 和CGC 来表示,它是计算IGBT 驱动器电路所需输出功率的关键参数。该电容几乎不受温度影响,但与IGBT集电极-发射极电压VCE 的电压有密切联系。在IGBT数据手册中给出的电容Cies 的值,在实际电路应用中不是一个特别有用的参数,因为它是通过电桥测得的,在测量电路中,加在集电极上C 的电压一般只有25V(有些厂家为10V),在这种测量条件下,所测得的结电容要比VCE=600V 时要大一些(如图2)。由于门极的测量电压太低(VGE=0V )而不是门极的门槛电压,在实际开关中存在的米勒效应(Miller 效应)在测量中也没有被包括在内,在实际使用中的门极电容Cin值要比IGBT 数据手册中给出的电容Cies 值大很多。因此,在IGBT数据手册中给出的电容Cies值在实际应用中**只能作为一个参考值使用。在这种沟槽结构中,实现了在通态电压和关断时间之间折衷的更重要的改进。

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Q 为栅极电荷,可参考IGBT??椴问植帷@纾<鸌GBT驱动器(如TX-KA101)输出正电压15V,负电压-9V,则U=24V,假设 F=10KHz,Q=2.8uC可计算出 P=0.67w ,栅极电阻应选取2W电阻,或2个1W电阻并联。三、设置栅极电阻的其他注意事项1、尽量减小栅极回路的电感阻抗,具体的措施有:a)驱动器靠近IGBT减小引线长度;b) 驱动的栅射极引线绞合,并且不要用过粗的线;c) 线路板上的 2 根驱动线的距离尽量靠近;d) 栅极电阻使用无感电阻;e) 如果是有感电阻,可以用几个并联以减小电感。2、IGBT 开通和关断选取不同的栅极电阻其相互关系见下表。使用中当IGBT??榧缂缌髟龃笫保亩疃ㄋ鸷囊啾浯?。黄浦区质量IGBT??槠放?/p>

非穿通(NPT)技术则是基于不对少子寿命进行杀伤而有很好的输运效率,不过其载流子注入系数却比较低。普陀区如何IGBT??樯杓?/p>

90年代中期,沟槽栅结构又返回到一种新概念的IGBT,它是采用从大规模集成(LSI)工艺借鉴来的硅干法刻蚀技术实现的新刻蚀工艺,但仍然是穿通(PT)型芯片结构。[4]在这种沟槽结构中,实现了在通态电压和关断时间之间折衷的更重要的改进。硅芯片的重直结构也得到了急剧的转变,先是采用非穿通(NPT)结构,继而变化成弱穿通(LPT)结构,这就使安全工作区(SOA)得到同表面栅结构演变类似的改善。这次从穿通(PT)型技术先进到非穿通(NPT)型技术,是**基本的,也是很重大的概念变化。这就是:穿通(PT)技术会有比较高的载流子注入系数,而由于它要求对少数载流子寿命进行控制致使其输运效率变坏。普陀区如何IGBT模块设计

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