但在中MOSFET及IGBT主流器件市場(chǎng)上,90%主要依賴(lài)進(jìn)口,基本被國(guó)外歐美、日本企業(yè)壟斷。國(guó)外企業(yè)如英飛凌、ABB、三菱等廠商研發(fā)的IGBT器件產(chǎn)品規(guī)格涵蓋電壓600V-6500V,電流2A-3600A,已形成完善的IGBT產(chǎn)品系列。英飛凌、三菱、ABB在1700V以上電壓等級(jí)的工業(yè)IGBT領(lǐng)域占優(yōu)勢(shì);在3300V以上電壓等級(jí)的高壓IGBT技術(shù)領(lǐng)域幾乎處于壟斷地位。在大功率溝槽技術(shù)方面,英飛凌與三菱公司處于國(guó)際水平。西門(mén)康、仙童等在1700V及以下電壓等級(jí)的消費(fèi)IGBT領(lǐng)域處于優(yōu)勢(shì)地位。盡管我國(guó)擁有大的功率半導(dǎo)體市場(chǎng),但是目前國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體產(chǎn)品的研發(fā)與國(guó)際大公司相比還存在很大差距,特別是IGBT等器件差距更加明顯。技術(shù)均掌握在發(fā)達(dá)國(guó)家企業(yè)手中,IGBT技術(shù)集成度高的特點(diǎn)又導(dǎo)致了較高的市場(chǎng)集中度。跟國(guó)內(nèi)廠商相比,英飛凌、三菱和富士電機(jī)等國(guó)際廠商占有的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。形成這種局面的原因主要是:1、國(guó)際廠商起步早,研發(fā)投入大,形成了較高的壁壘。2、國(guó)外制造業(yè)水平比國(guó)內(nèi)要高很多,一定程度上支撐了國(guó)際廠商的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。中國(guó)功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必須改變目前技術(shù)處于劣勢(shì)的局面,特別是要在產(chǎn)業(yè)鏈上游層面取得突破,改變目前功率器件領(lǐng)域封裝強(qiáng)于芯片的現(xiàn)狀。總的來(lái)說(shuō)。 比較高柵源電壓受比較大漏極電流限制,其比較好值一般取為15V左右。重慶哪里有SEMIKRON西門(mén)康IGBT模塊工廠直銷(xiāo)
不論漏極-源極電壓VDS之間加多大或什么極性的電壓,總有一個(gè)pn結(jié)處于反偏狀態(tài),漏、源極間沒(méi)有導(dǎo)電溝道,器件無(wú)法導(dǎo)通。但如果VGS正向足夠大,此時(shí)柵極G和襯底p之間的絕緣層中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng),方向從柵極指向襯底,電子在該電場(chǎng)的作用下聚集在柵氧下表面,形成一個(gè)N型薄層(一般為幾個(gè)nm),連通左右兩個(gè)N+區(qū),形成導(dǎo)通溝道,如圖中黃域所示。當(dāng)VDS>0V時(shí),N-MOSFET管導(dǎo)通,器件工作。了解完以PNP為例的BJT結(jié)構(gòu)和以N-MOSFET為例的MOSFET結(jié)構(gòu)之后,我們?cè)賮?lái)看IGBT的結(jié)構(gòu)圖↓IGBT內(nèi)部結(jié)構(gòu)及符號(hào)黃塊表示IGBT導(dǎo)通時(shí)形成的溝道。首先看黃色虛線部分,細(xì)看之下是不是有一絲熟悉之感?這部分結(jié)構(gòu)和工作原理實(shí)質(zhì)上和上述的N-MOSFET是一樣的。當(dāng)VGE>0V,VCE>0V時(shí),IGBT表面同樣會(huì)形成溝道,電子從n區(qū)出發(fā)、流經(jīng)溝道區(qū)、注入n漂移區(qū),n漂移區(qū)就類(lèi)似于N-MOSFET的漏極。藍(lán)色虛線部分同理于BJT結(jié)構(gòu),流入n漂移區(qū)的電子為PNP晶體管的n區(qū)持續(xù)提供電子,這就保證了PNP晶體管的基極電流。我們給它外加正向偏壓VCE,使PNP正向?qū)?,IGBT器件正常工作。這就是定義中為什么說(shuō)IGBT是由BJT和MOSFET組成的器件的原因。此外,圖中我還標(biāo)了一個(gè)紅色部分。 重慶哪里有SEMIKRON西門(mén)康IGBT模塊工廠直銷(xiāo)在IGBT導(dǎo)通后的大部分漏極電流范圍內(nèi),Id與Ugs呈線性關(guān)系。
一個(gè)空穴電流(雙極)。當(dāng)UCE大于開(kāi)啟電壓UCE(th),MOSFET內(nèi)形成溝道,為晶體管提供基極電流,IGBT導(dǎo)通。2)導(dǎo)通壓降電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)使電阻RN減小,通態(tài)壓降小。所謂通態(tài)壓降,是指IGBT進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)的管壓降UDS,這個(gè)電壓隨UCS上升而下降。3)關(guān)斷當(dāng)在柵極施加一個(gè)負(fù)偏壓或柵壓低于門(mén)限值時(shí),溝道被禁止,沒(méi)有空穴注入N-區(qū)內(nèi)。在任何情況下,如果MOSFET的電流在開(kāi)關(guān)階段迅速下降,集電極電流則逐漸降低,這是閡為換向開(kāi)始后,在N層內(nèi)還存在少數(shù)的載流子(少于)。這種殘余電流值(尾流)的降低,完全取決于關(guān)斷時(shí)電荷的密度,而密度又與幾種因素有關(guān),如摻雜質(zhì)的數(shù)量和拓?fù)?,層次厚度和溫度。少子的衰減使集電極電流具有特征尾流波形。集電極電流將引起功耗升高、交叉導(dǎo)通問(wèn)題,特別是在使用續(xù)流二極管的設(shè)備上,問(wèn)題更加明顯。鑒于尾流與少子的重組有關(guān),尾流的電流值應(yīng)與芯片的Tc、IC:和uCE密切相關(guān),并且與空穴移動(dòng)性有密切的關(guān)系。因此,根據(jù)所達(dá)到的溫度,降低這種作用在終端設(shè)備設(shè)計(jì)上的電流的不理想效應(yīng)是可行的。當(dāng)柵極和發(fā)射極間施加反壓或不加信號(hào)時(shí),MOSFET內(nèi)的溝道消失,晶體管的基極電流被切斷,IGBT關(guān)斷。4)反向阻斷當(dāng)集電極被施加一個(gè)反向電壓時(shí),J。
MOS管和IGBT管作為開(kāi)關(guān)元件,在電子電路中會(huì)經(jīng)常出現(xiàn),它們?cè)谕庑渭疤匦詤?shù)上也比較相似,相信有不少人會(huì)疑惑為什么有的電路中需要用到MOS管,而有的卻需要用到IGBT管?它們之間有何區(qū)別呢?接下來(lái)冠華偉業(yè)為你解惑!何為MOS管?MOS管即MOSFET,中文全稱(chēng)是金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管,由于這種場(chǎng)效應(yīng)管的柵極被絕緣層隔離,所以又叫絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管。MOSFET依照其“通道”(工作載流子)的極性不同,可分為“N型”與“P型”的兩種類(lèi)型,通常又稱(chēng)為NMOSFET與PMOSFET。MOS管本身自帶有寄生二極管,作用是防止VDD過(guò)壓的情況下,燒壞mos管,因?yàn)樵谶^(guò)壓對(duì)MOS管造成破壞之前,二極管先反向擊穿,將大電流直接到地,從而避免MOS管被燒壞。何為IGBT?IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor),絕緣柵雙極型晶體管,是由晶體三極管和MOS管組成的復(fù)合型半導(dǎo)體器件。IGBT的電路符號(hào)至今并未統(tǒng)一,畫(huà)原理圖時(shí)一般是借用三極管、MOS管的符號(hào),這時(shí)可以從原理圖上標(biāo)注的型號(hào)來(lái)判斷是IGBT還是MOS管。同時(shí)還要注意IGBT有沒(méi)有體二極管,圖上沒(méi)有標(biāo)出并不表示一定沒(méi)有,除非官方資料有特別說(shuō)明,否則這個(gè)二極管都是存在的。IGBT內(nèi)部的體二極管并非寄生的。IGBT屬于功率器件,散熱不好,就會(huì)直接燒掉。
TC=℃)------通態(tài)平均電流VTM=V-----------通態(tài)峰值電壓VDRM=V-------------斷態(tài)正向重復(fù)峰值電壓IDRM=mA-------------斷態(tài)重復(fù)峰值電流VRRM=V-------------反向重復(fù)峰值電壓IRRM=mA------------反向重復(fù)峰值電流IGT=mA------------門(mén)極觸發(fā)電流VGT=V------------門(mén)極觸發(fā)電壓執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):QB-02-091.晶閘管關(guān)斷過(guò)電壓(換流過(guò)電壓、空穴積蓄效應(yīng)過(guò)電壓)及保護(hù)晶閘管從導(dǎo)通到阻斷,線路電感(主要是變壓器漏感LB)釋放能量產(chǎn)生過(guò)電壓。由于晶閘管在導(dǎo)通期間,載流子充滿元件內(nèi)部,在關(guān)斷過(guò)程中,管子在反向作用下,正向電流下降到零時(shí),元件內(nèi)部殘存著載流子。這些載流子在反向電壓作用下瞬時(shí)出現(xiàn)較大的反向電流,使殘存的載流子迅速消失,這時(shí)反向電流減小即diG/dt極大,產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)很大,這個(gè)電勢(shì)與電源串聯(lián),反向加在已恢復(fù)阻斷的元件上,可導(dǎo)致晶閘管反向擊穿。這就是關(guān)斷過(guò)電壓(換相過(guò)電壓)。數(shù)值可達(dá)工作電壓的5~6倍。保護(hù)措施:在晶閘管兩端并接阻容吸收電路。2.交流側(cè)過(guò)電壓及其保護(hù)由于交流側(cè)電路在接通或斷開(kāi)時(shí)出現(xiàn)暫態(tài)過(guò)程,會(huì)產(chǎn)生操作過(guò)電壓。高壓合閘的瞬間,由于初次級(jí)之間存在分布電容,初級(jí)高壓經(jīng)電容耦合到次級(jí),出現(xiàn)瞬時(shí)過(guò)電壓。 IGBT在開(kāi)通過(guò)程中,大部分時(shí)間是作為MOSFET來(lái)運(yùn)行的。江西哪里有SEMIKRON西門(mén)康IGBT模塊哪里有賣(mài)的
隨著節(jié)能環(huán)保等理念的推進(jìn),此類(lèi)產(chǎn)品在市場(chǎng)上將越來(lái)越多見(jiàn)。重慶哪里有SEMIKRON西門(mén)康IGBT模塊工廠直銷(xiāo)
公共柵極單元100與第1發(fā)射極單元101和第二發(fā)射極單元201之間通過(guò)刻蝕方式進(jìn)行隔開(kāi);第二表面上設(shè)有工作區(qū)域10和電流檢測(cè)區(qū)域20的公共集電極單元200;接地區(qū)域30則設(shè)置于第1發(fā)射極單元101內(nèi)的任意位置處;電流檢測(cè)區(qū)域20和接地區(qū)域30分別用于與檢測(cè)電阻40連接,以使檢測(cè)電阻40上產(chǎn)生電壓,并根據(jù)電壓檢測(cè)工作區(qū)域10的工作電流。具體地,工作區(qū)域10和電流檢測(cè)區(qū)域20具有公共柵極單元100和公共集電極單元200,此外,電流檢測(cè)區(qū)域20還具有第二發(fā)射極單元201和第三發(fā)射極單元202,檢測(cè)電阻40則分別與第二發(fā)射極單元201和接地區(qū)域30連接。此時(shí),在電流檢測(cè)過(guò)程中,工作區(qū)域10由公共柵極單元100提供驅(qū)動(dòng),以使公共集電極單元200上的電流ic通過(guò)第二發(fā)射極單元201達(dá)到檢測(cè)電阻40,從而可以在檢測(cè)電阻40上產(chǎn)生測(cè)試電壓vs,進(jìn)而可以根據(jù)該測(cè)試電壓vs檢測(cè)工作區(qū)域10的工作電流。因此,在上述電流檢測(cè)過(guò)程中,電流檢測(cè)區(qū)域20的第二發(fā)射極單元201相當(dāng)于沒(méi)有公共柵極單元100提供驅(qū)動(dòng),即對(duì)于igbt芯片的電子和空穴兩種載流子形成的電流,電流檢測(cè)區(qū)域20的第二發(fā)射極單元201只獲取空穴形成的電流作為檢測(cè)電流,從而避免了檢測(cè)電流受公共柵極單元100的電壓的影響。 重慶哪里有SEMIKRON西門(mén)康IGBT模塊工廠直銷(xiāo)