將igbt模塊中雙極型三極管bjt的集電極和絕緣柵型場效應(yīng)管mos的漏電極斷開,并替代包含鏡像電流測試的電路中的取樣igbt,從而得到包含無柵極驅(qū)動的電流檢測的igbt芯片的等效測試電路,即圖5中的igbt芯片結(jié)構(gòu),從而得到第二發(fā)射極單元201和第三發(fā)射極單元202,此時,bjt的集電極單獨引出,即第二發(fā)射極單元201,作為測試電流的等效電路,電流檢測區(qū)域20只取bjt的空穴電流作為檢測電流,且,空穴電流與工作區(qū)域10的工作電流成比例關(guān)系,從而通過檢測電流檢測區(qū)域20中的電流即可得到igbt芯片的工作區(qū)域10的電流,避免了現(xiàn)有方法中柵極對地電位變化造成的偏差,提高了檢測電流的精度。此外,在第1表面上,電流檢測區(qū)域20設(shè)置在工作區(qū)域10的邊緣區(qū)域,且,電流檢測區(qū)域20的面積小于工作區(qū)域10的面積。此外,igbt芯片為溝槽結(jié)構(gòu)的igbt芯片,在電流檢測區(qū)域20和工作區(qū)域10的對應(yīng)位置內(nèi)分別設(shè)置多個溝槽,可選的,電流檢測區(qū)域20和工作區(qū)域10可以同時設(shè)置有多個溝槽,或者,工作區(qū)域10設(shè)置有多個溝槽,本發(fā)明實施例對此不作限制說明。以及,當(dāng)設(shè)置有溝槽時,在每個溝槽內(nèi)還填充有多晶硅。此外,在第1表面和第二表面之間,還設(shè)置有n型耐壓漂移層和導(dǎo)電層。 這個電壓為系統(tǒng)的直流母線工作電壓。北京SEMIKRON西門康IGBT模塊推薦貨源
IGBT(絕緣柵雙極型晶體管),是由BJT(雙極結(jié)型晶體三極管)和MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型-電壓驅(qū)動式-功率半導(dǎo)體器件,其具有自關(guān)斷的特征。簡單講,是一個非通即斷的開關(guān),IGBT沒有放大電壓的功能,導(dǎo)通時可以看做導(dǎo)線,斷開時當(dāng)做開路。IGBT融合了BJT和MOSFET的兩種器件的優(yōu)點,如驅(qū)動功率小和飽和壓降低等。IGBT模塊是由IGBT與FWD(續(xù)流二極管芯片)通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導(dǎo)體產(chǎn)品,具有節(jié)能、安裝維修方便、散熱穩(wěn)定等特點。IGBT是能源轉(zhuǎn)換與傳輸?shù)钠骷?,是電力電子裝置的“CPU”。采用IGBT進(jìn)行功率變換,能夠提高用電效率和質(zhì)量,具有高效節(jié)能和綠色環(huán)保的特點,是解決能源短缺問題和降低碳排放的關(guān)鍵支撐技術(shù)。IGBT是以GTR為主導(dǎo)元件,MOSFET為驅(qū)動元件的達(dá)林頓結(jié)構(gòu)的復(fù)合器件。其外部有三個電極,分別為G-柵極,C-集電極,E-發(fā)射極。在IGBT使用過程中,可以通過控制其集-射極電壓UCE和柵-射極電壓UGE的大小,從而實現(xiàn)對IGBT導(dǎo)通/關(guān)斷/阻斷狀態(tài)的控制。1)當(dāng)IGBT柵-射極加上加0或負(fù)電壓時,MOSFET內(nèi)溝道消失,IGBT呈關(guān)斷狀態(tài)。2)當(dāng)集-射極電壓UCE<0時,J3的PN結(jié)處于反偏,IGBT呈反向阻斷狀態(tài)。3)當(dāng)集-射極電壓UCE>0時。 四川哪里有SEMIKRON西門康IGBT模塊服務(wù)電話減小N-層的電阻,使IGBT在高電壓時,也具有低的通態(tài)電壓。
晶閘管等元件通過整流來實現(xiàn)。除此之外整流器件還有很多,如:可關(guān)斷晶閘管GTO,逆導(dǎo)晶閘管,雙向晶閘管,整流模塊,功率模塊IGBT,SIT,MOSFET等等,這里只探討晶閘管。晶閘管又名可控硅,通常人們都叫可控硅。是一種功率半導(dǎo)體器件,由于它效率高,控制特性好,壽命長,體積小等優(yōu)點,自上個世紀(jì)六十長代以來,獲得了迅猛發(fā)展,并已形成了一門單獨的學(xué)科?!熬чl管交流技術(shù)”。晶閘管發(fā)展到,在工藝上已經(jīng)非常成熟,品質(zhì)更好,成品率大幅提高,并向高壓大電流發(fā)展。目前國內(nèi)晶閘管大額定電流可達(dá)5000A,國外更大。我國的韶山電力機(jī)車上裝載的都是我國自行研制的大功率晶閘管。晶閘管的應(yīng)用:一、可控整流如同二極管整流一樣,可以把交流整流為直流,并且在交流電壓不變的情況下,方便地控制直流輸出電壓的大小即可控整流,實現(xiàn)交流——可變直流二、交流調(diào)壓與調(diào)功利用晶閘管的開關(guān)特性代替老式的接觸調(diào)壓器、感應(yīng)調(diào)壓器和飽和電抗器調(diào)壓。為了消除晶閘管交流調(diào)壓產(chǎn)生的高次諧波,出現(xiàn)了一種過零觸發(fā),實現(xiàn)負(fù)載交流功率的無級調(diào)節(jié)即晶閘管調(diào)功器。交流——可變交流。三、逆變與變頻直流輸電:將三相高壓交流整流為高壓直流,由高壓直流遠(yuǎn)距離輸送以減少損耗。
1979年,MOS柵功率開關(guān)器件作為IGBT概念的先驅(qū)即已被介紹到世間。這種器件表現(xiàn)為一個類晶閘管的結(jié)構(gòu)(P-N-P-N四層組成),其特點是通過強(qiáng)堿濕法刻蝕工藝形成了V形槽柵。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。[2]在那個時候,硅芯片的結(jié)構(gòu)是一種較厚的NPT(非穿通)型設(shè)計。后來,通過采用PT(穿通)型結(jié)構(gòu)的方法得到了在參數(shù)折衷方面的一個明顯改進(jìn),這是隨著硅片上外延的技術(shù)進(jìn)步,以及采用對應(yīng)給定阻斷電壓所設(shè)計的n+緩沖層而進(jìn)展的[3]。幾年當(dāng)中,這種在采用PT設(shè)計的外延片上制備的DMOS平面柵結(jié)構(gòu),其設(shè)計規(guī)則從5微米先進(jìn)到3微米。90年代中期,溝槽柵結(jié)構(gòu)又返回到一種新概念的IGBT,它是采用從大規(guī)模集成(LSI)工藝借鑒來的硅干法刻蝕技術(shù)實現(xiàn)的新刻蝕工藝,但仍然是穿通(PT)型芯片結(jié)構(gòu)。[4]在這種溝槽結(jié)構(gòu)中,實現(xiàn)了在通態(tài)電壓和關(guān)斷時間之間折衷的更重要的改進(jìn)。硅芯片的重直結(jié)構(gòu)也得到了急劇的轉(zhuǎn)變,先是采用非穿通(NPT)結(jié)構(gòu),繼而變化成弱穿通(LPT)結(jié)構(gòu),這就使安全工作區(qū)(SOA)得到同表面柵結(jié)構(gòu)演變類似的改善。這次從穿通(PT)型技術(shù)先進(jìn)到非穿通(NPT)型技術(shù),是基本的,也是很重大的概念變化。這就是:穿通。 普通的交流220V供電,使用600V的IGBT。
IGBT與MOSFET的開關(guān)速度比較因功率MOSFET具有開關(guān)速度快,峰值電流大,容易驅(qū)動,安全工作區(qū)寬,dV/dt耐量高等優(yōu)點,在小功率電子設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。但是由于導(dǎo)通特性受和額定電壓的影響很大,而且工作電壓較高時,MOSFET固有的反向二極管導(dǎo)致通態(tài)電阻增加,因此在大功率電子設(shè)備中的應(yīng)用受至限制。IGBT是少子器件,它不但具有非常好的導(dǎo)通特性,而且也具有功率MOSFET的許多特性,如容易驅(qū)動,安全工作區(qū)寬,峰值電流大,堅固耐用等,一般來講,IGBT的開關(guān)速度低于功率MOSET,但是IR公司新系列IGBT的開關(guān)特性非常接近功率MOSFET,而且導(dǎo)通特性也不受工作電壓的影響。由于IGBT內(nèi)部不存在反向二極管,用戶可以靈活選用外接恢復(fù)二極管,這個特性是優(yōu)點還是缺點,應(yīng)根據(jù)工作頻率,二極管的價格和電流容量等參數(shù)來衡量。IGBT的內(nèi)部結(jié)構(gòu),電路符號及等效電路如圖1所示。可以看出,2020-03-30開關(guān)電源設(shè)計:何時選擇BJT優(yōu)于MOSFET開關(guān)電源電氣可靠性設(shè)計1供電方式的選擇集中式供電系統(tǒng)各輸出之間的偏差以及由于傳輸距離的不同而造成的壓差降低了供電質(zhì)量,而且應(yīng)用單臺電源供電,當(dāng)電源發(fā)生故障時可能導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。分布式供電系統(tǒng)因供電單元靠近負(fù)載,改善了動態(tài)響應(yīng)特性。 輸出漏極電流比受柵源電壓Ugs的控制,Ugs越高,Id越大。重慶哪里有SEMIKRON西門康IGBT模塊廠家直銷
當(dāng)MOSFET的溝道形成后,從P+基極注入到N-層的空穴(少子),對N-層進(jìn)行電導(dǎo)調(diào)制。北京SEMIKRON西門康IGBT模塊推薦貨源
但在中MOSFET及IGBT主流器件市場上,90%主要依賴進(jìn)口,基本被國外歐美、日本企業(yè)壟斷。國外企業(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以上電壓等級的工業(yè)IGBT領(lǐng)域占優(yōu)勢;在3300V以上電壓等級的高壓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際水平。西門康、仙童等在1700V及以下電壓等級的消費IGBT領(lǐng)域處于優(yōu)勢地位。盡管我國擁有大的功率半導(dǎo)體市場,但是目前國內(nèi)功率半導(dǎo)體產(chǎn)品的研發(fā)與國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)國家企業(yè)手中,IGBT技術(shù)集成度高的特點又導(dǎo)致了較高的市場集中度。跟國內(nèi)廠商相比,英飛凌、三菱和富士電機(jī)等國際廠商占有的市場優(yōu)勢。形成這種局面的原因主要是:1、國際廠商起步早,研發(fā)投入大,形成了較高的壁壘。2、國外制造業(yè)水平比國內(nèi)要高很多,一定程度上支撐了國際廠商的技術(shù)優(yōu)勢。中國功率半導(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??偟膩碚f。 北京SEMIKRON西門康IGBT模塊推薦貨源