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IGBT的開關(guān)作用是通過加正向柵極電壓形成溝道,給PNP 晶體管提供基極電流,使IGBT 導(dǎo)通。反之,加反向門極電壓消除溝道,切斷基極電流,使IGBT 關(guān)斷。IGBT 的驅(qū)動(dòng)方法和MOSFET 基本相同,只需控制輸入極N一溝道MOSFET ,所以具有高輸入阻抗特性。當(dāng)MOSFET 的溝道形成后,從P+ 基極注入到N 一層的空穴(少子),對N 一層進(jìn)行電導(dǎo)調(diào)制,減小N 一層的電阻,使IGBT 在高電壓時(shí),也具有低的通態(tài)電壓。IGBT驅(qū)動(dòng)電路是驅(qū)動(dòng)IGBT模塊以能讓其正常工作,并同時(shí)對其進(jìn)行保護(hù)的電路。80年代初期,用于功率MOSFET制造技術(shù)的DMOS(雙擴(kuò)散形成的金屬-氧化物-半導(dǎo)體)工藝被采用到IGBT中來。相城區(qū)使用IGBT模塊推薦廠家
表1 IGBT門極驅(qū)動(dòng)條件與器件特性的關(guān)系由于IGBT的開關(guān)特性和安全工作區(qū)隨著柵極驅(qū)動(dòng)電路的變化而變化,因而驅(qū)動(dòng)電路性能的好壞將直接影響IGBT能否正常工作。為使IGBT能可靠工作。IGBT對其驅(qū)動(dòng)電路提出了以下要求。1)向IGBT提供適當(dāng)?shù)恼驏艍?。并且在IGBT導(dǎo)通后。柵極驅(qū)動(dòng)電路提供給IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓和電流要有足夠的幅度,使IGBT的功率輸出級總處于飽和狀態(tài)。瞬時(shí)過載時(shí),柵極驅(qū)動(dòng)電路提供的驅(qū)動(dòng)功率要足以保證IGBT不退出飽和區(qū)。IGBT導(dǎo)通后的管壓降與所加?xùn)旁措妷河嘘P(guān),在漏源電流一定的情況下,VGE越高,VDS值就越低,器件的導(dǎo)通損耗就越小,這有利于充分發(fā)揮管子的工作能力。但是, VGE并非越高越好,一般不允許超過20 V,原因是一旦發(fā)生過流或短路,柵壓越高,則電流幅值越高,IGBT損壞的可能性就越大。通常,綜合考慮取+15 V為宜。相城區(qū)使用IGBT模塊推薦廠家這種器件表現(xiàn)為一個(gè)類晶閘管的結(jié)構(gòu)(P-N-P-N四層組成),其特點(diǎn)是通過強(qiáng)堿濕法刻蝕工藝形成了V形槽柵。
IGBT電源模塊是一種復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件,其**由MOSFET(金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)和GTR(巨型晶體管)復(fù)合結(jié)構(gòu)組成,兼具高輸入阻抗與低導(dǎo)通壓降的優(yōu)勢。該模塊廣泛應(yīng)用于高壓變流系統(tǒng),包括工業(yè)變頻器、電力牽引傳動(dòng)裝置及智能電網(wǎng)設(shè)備等場景,支持600V及以上的直流電壓環(huán)境 [1]。該器件特性分為靜態(tài)與動(dòng)態(tài)兩類,前者包含伏安特性和轉(zhuǎn)移特性,后者涵蓋開關(guān)特性。截至2025年,其技術(shù)已滲透至可再生能源發(fā)電、軌道交通能源轉(zhuǎn)換等新興領(lǐng)域,并持續(xù)推動(dòng)電力電子系統(tǒng)的高效化發(fā)展 [1]
· 驅(qū)動(dòng)器的比較大輸出門極電容量必須能夠提供所需的門極電荷以對IGBT 的門極充放電。在POWER-SEM 驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)表中,給出了每脈沖的比較大輸出電荷,該值在選擇驅(qū)動(dòng)器時(shí)必須要考慮。另外在IGBT驅(qū)動(dòng)器選擇中還應(yīng)該注意的參數(shù)包括絕緣電壓Visol IO 和dv/dt 能力。Rlimit =10~100Ω,C=10~470μF,Creset=10nF.一、柵極電阻Rg的作用1、消除柵極振蕩絕緣柵器件(IGBT、MOSFET)的柵射(或柵源)極之間是容性結(jié)構(gòu),柵極回路的寄生電感又是不可避免的,如果沒有柵極電阻,那柵極回路在驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)脈沖的激勵(lì)下要產(chǎn)生很強(qiáng)的振蕩,因此必須串聯(lián)一個(gè)電阻加以迅速衰減。此時(shí)即可判斷IGBT 是好的。
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。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,**近西門子公司又推出低飽和壓降(2.2v)的npt-IGBT性能更佳,相繼東芝、富士、ir,摩托羅拉亦已在開發(fā)研制新品種。其性能更好,整機(jī)的可靠性更高及體積更小。常熟新型IGBT模塊工廠直銷
然后再用手指同時(shí)觸及一下源極(S)和柵極(G),這時(shí)IGBT 被阻 斷,萬用表的指針回到無窮處。相城區(qū)使用IGBT模塊推薦廠家
確定IGBT 的門極電荷對于設(shè)計(jì)一個(gè)驅(qū)動(dòng)器來說,**重要的參數(shù)是門極電荷QG(門極電壓差時(shí)的IGBT 門極總電荷),如果在IGBT 數(shù)據(jù)手冊中能夠找到這個(gè)參數(shù),那么我們就可以運(yùn)用公式計(jì)算出:門極驅(qū)動(dòng)能量 E = QG · UGE = QG · [ VG(on) - VG(off) ]門極驅(qū)動(dòng)功率 PG = E · fSW = QG · [ VG(on) - VG(off) ] · fSW驅(qū)動(dòng)器總功率 P = PG + PS(驅(qū)動(dòng)器的功耗)平均輸出電流 IoutAV = PG / ΔUGE = QG · fSW比較高開關(guān)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相城區(qū)使用IGBT模塊推薦廠家
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