igbt模块原理

2021-05-26

1、方法

igbt模块是强电流、高电压使用和快速终端设备用垂直功率MOSFET的自然进化。由于完成1个较高的击穿电压BVDSS要1个源漏通道,而这一通道却具备很高的电阻率,因此导致功率MOSFET具备RDS(on)数值高的特性,igbt模块有着了现有功率MOSFET的这些主要缺陷。尽管最新一代功率MOSFET器件极大幅度改善了RDS(on)特性,但在高电平时,功率导通耗损依然要比igbt模块技术超出很多。较低的压降,转变成1个低VCE(sat)的能力,及其igbt模块的结构,同一标准双极器件相比,可支持更高一些电流密度,并简单化igbt模块驱动器的原理图。
2、导通

igbt模块硅片的构造与功率MOSFET的构造非常相近,主要差别是igbt模块提升了P+基片和1个N+缓冲层(NPT-非穿通-igbt模块工艺没提升这一部分)。如等效电路图所显示(图1),当中1个MOSFET驱动2个双极器件。基片的用在管体的P+和N+区间建立了1个J1结。当正栅偏压使栅极下边反演P基区时,1个N沟道生成,与此同时产生1个电子流,并完全依照功率MOSFET的形式产生一股电流。倘若这一电子流产生的电压在0.7V范畴内,那麼,J1将位于顺向偏压,一些空穴引入N-区内,并调节阴阳极间的电阻率,这个形式减低了功率导通的总耗损,并启动了第2个电荷流。最终的结论是,在半导体层级内临时产生2种不一样的电流拓扑:1个电子流(MOSFET电流);空穴电流(双极)。

3、断开

当在栅极提升1个负偏压或栅压低于门限值时,沟道被禁止,没空穴引入N-区内。在任意情况下,倘若MOSFET电流在开关阶段迅速下降,集电极电流则逐渐减低,这是由于换向开始后,在N层内还存有少部分的载流子(少子)。这个残存电流值(尾流)的减低,完全取决于断开时电荷的密度,而密度又与几个要素相关,如掺杂质的数量和拓扑,层级厚度和温度。少子的衰减使集电极电流具有明显性尾流波型,集电极电流造成下列情况:功耗升高;交叉导通情况,尤其是在用续流二极管的机器上,情况更为突出。

考虑到尾流与少子的重组相关,尾流的电流值应与芯片的温度、IC和VCE息息相关的空穴移动性有紧密的关联。为此,按照所做到的温度,减低这个作用在终端设备设计上的电流的不理想效应是有效的。

以上就是传承电子对igbt模块原理的介绍,传承电子是一家以电力电子为专业领域的功率半导体模块制造商,为众多的企业公司提供功率半导体模块的定制、生产和加工,同时还给众多公司提供来料代工或贴牌加工业务。主要产品为各种封装形式的绝缘式和非绝缘式功率半导体模块、各种标准和非标准的功率半导体模块等。

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