igbt模块工作原理

2021-12-29

IGBT模块是什么

igbt模块即绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)构成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优势。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流比较大;MOSFET驱动功率较小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。igbt模块综合了以上2种元器件的优势,驱动功率小而饱和压降低。特别适合用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明线路、牵引传动等行业。
igbt模块构造

图上所显示为1个N沟道增强型绝缘栅双极晶体管构造,N+区称作源区,附于其上的电极称作源极(即发射极E)。N基极称作漏区。元器件的控制区为栅区,附于其上的电极称作栅极(即门极G)。沟道在紧靠栅区边界生成。在C、E两电极间的P型区(包含P+和P-区)(沟道在该区域生成),称作亚沟道区(Subchannelregion)。而在漏区另一侧的P+区称作漏灌入区(Draininjector),它是igbt模块独有的功能区域,与漏区和亚沟道区一起生成PNP双极晶体管,起发射极的功能,向漏极灌入空穴,完成导电调制,以降低元器件的通态电压。附于漏灌入区上的电极称作漏极(即集电极C)。

igbt模块的开关功能是经过加正方向栅极电压生成沟道,给PNP(原来为NPN)晶体管供应基极电流,使igbt模块导通。相反,加反方向门极电压清除沟道,断开基极电流,使igbt模块断开。igbt模块的驱动方式和MOSFET基本一致,只需控制输入极N-沟道MOSFET,因此有着高输入阻抗特点。当MOSFET的沟道生成后,从P+基极灌入到N-层的空穴(少子),对N-层完成电导调制,减少N-层的电阻,使igbt模块在高电压时,也有着低的通态电压。

IGBT管的替代

因为IGBT管运行在大电流高电压情况,工作频率较高,发热量大,所以其故障率较高,又因为其价格较高,故替代IGBT管时,应遵循下列标准:首先,尽可能用原型号的替代,如此不但有利于固定安装,也较为简单次之,要是没有相同型号的管子,可以用参数相似的IGBT管来替代,通常是用额定电流比较大的管子替代额定电流较小的,用高耐压的替代低耐压的,倘若参数已经磨掉,可按照其额定功率来替代。

igbt模块应用领域

1、工业层面:电焊机,工业加热,电镀电源等。

2、电器层面:电磁炉,商用电磁炉,变频空调,变频冰箱等。

3、新能源层面:风力发电,电动汽车等。

以上就是传承电子对igbt模块工作原理的介绍,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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