高隔离度IGBT DC模块详细介绍

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高隔离电压的大功率IGBT驱动芯片TX-KE106产品手册

高隔离电压的大功率IGBT驱动芯片TX-KE106产品手册

高隔离电压的大功率IGBT驱动芯片TX-KE106产品手册目录一、概述 (3)二、原理框图 (3)三、电气参数 (3)3.1 极限参数 (3)3.2 驱动特性 (4)3.3 工作条件 (5)3.4 短路保护特性 (5)3.5 对驱动电源Vp要求 (6)四、波形图 (6)4.1 正常驱动波形图 (6)4.2 保护波形图 (6)4.3 说明 (6)五、尺寸结构 (7)5.1 外形尺寸 (7)5.2 管脚说明 (7)六、应用电路说明 (7)6.1 驱动器低压信号侧的连接说明 (7)6.1.1 逻辑电路输入电源Vdd (8)6.1.2 输入信号PWM (8)6.1.3 报警信号/Fault (8)6.1.4 复位信号Reset (8)6.2 与外部驱动电源的连接 (8)6.3 驱动器高压侧的输出连接 (8)6.3.1 驱动器输出功率的计算 (8)6.3.2 与IGBT的连接 (8)6.4 保护参数的设置 (9)6.4.1 短路保护阈值Vn的设置 (9)6.4.2 保护盲区Tblind的设置 (9)6.4.3 软关断时间Tsoft的设置 (9)6.5 驱动芯片测试方法 (10)6.6 典型应用连接图 (10)七、相关产品信息 (10)7.1 TX-PD106(DC-DC高隔离模块电源) (10)7.2 TX-DE106D2 IGBT驱动板 (10)八、常见问题 (11)九、其它说明 (11)TX-KE106 高隔离电压、大电流IGBT驱动器一、概述∙高隔离电压IGBT驱动器,可驱动电压≤4500V的全系列IGBT。

∙输出电流40A,输出电荷40μC,输出功率4.5W。

∙变压器调制模式传递PWM信号。

∙短脉冲抑制功能。

∙工作占空比0-100%。

∙关断时输出为负电平。

∙IGBT的栅极充电和放电速度可分别调节。

∙短路软关断保护,并报警输出。

∙绝缘电压7000V。

二、原理框图三、电气参数3.2 驱动特性除另有指定外,均为在以下条件时测得:Ta=25℃,Vdd=5V,Vp=24V,Fop=30KHz四、波形图4.1 正常驱动波形图4.2 保护波形图4.3 说明工作时,由输入端串入的很窄的正负脉冲均被抑制,提高抗干扰性。

IGBT工作原理

IGBT工作原理

IGBT工作原理引言概述:IGBT是一种广泛应用于电力电子领域的功率半导体器件,具有高效率、高速度和高可靠性等优点。

了解IGBT的工作原理对于电力电子工程师和研究人员来说至关重要。

本文将详细介绍IGBT的工作原理,包括结构、工作方式和应用等方面。

一、IGBT的结构1.1 发射极结构:IGBT的发射极是由N+型硅衬底、N型漏极和P型基极组成的结构。

1.2 栅极结构:IGBT的栅极是由金属层和绝缘层组成的结构,用于控制电流流动。

1.3 集电极结构:IGBT的集电极是由N+型硅衬底和P型漏极组成的结构,用于集中电流输出。

二、IGBT的工作方式2.1 关态:当IGBT的栅极施加正向电压时,电流可以从集电极流向发射极,器件处于导通状态。

2.2 开态:当IGBT的栅极施加负向电压时,电流无法从集电极流向发射极,器件处于关断状态。

2.3 开关速度:IGBT的开关速度取决于栅极电压的变化速度,快速开关速度可以提高器件的效率和性能。

三、IGBT的特点3.1 高效率:IGBT具有低导通压降和低开关损耗,能够提高系统的能效。

3.2 高速度:IGBT的开关速度快,能够实现快速的电流控制和开关操作。

3.3 高可靠性:IGBT具有较高的耐压和耐热性能,能够在恶劣环境下稳定工作。

四、IGBT的应用领域4.1 变频调速:IGBT广泛应用于变频调速系统中,实现机电的精确控制和能量调节。

4.2 逆变器:IGBT可以用于逆变器中,将直流电源转换为交流电源,满足不同电器设备的电源需求。

4.3 电力传输:IGBT可用于电力传输系统中,提高电网的稳定性和效率,实现电力的远距离传输。

五、总结IGBT作为一种重要的功率半导体器件,在电力电子领域具有广泛的应用前景。

了解IGBT的结构、工作方式和特点对于电力电子工程师和研究人员来说至关重要,可以匡助他们设计和优化电力电子系统,提高系统的效率和性能。

希翼本文能够匡助读者更好地理解IGBT的工作原理,为他们在实际应用中提供指导和匡助。

IGBT模块参数详解

IGBT模块参数详解

IGBT模块参数详解一-IGBT固态参数之阳早格格创做•VCES:集电极-收射极阻断电压正在可使用的结温范畴内栅极-收射极短路状态下,允许的断态集电极-收射极最下电压.脚册里VCES是确定正在25°C 结温条件下,随着结温的落矮VCES也会有所落矮.落矮幅度与温度变更的闭系可由下式近似形貌:Collector-emitter voltage of the IGBT由于模块内里纯集电感,模块主端子与辅帮端子的电压好值为,由于内里及中部纯集电感,VCES正在IGBT闭断的时间最简单被超出.VCES正在所有条件下皆不允许超出,可则IGBT便有大概被打脱.•Ptot:最大允许功耗正在Tc=25°C条件下,每个IGBT启闭的最大允许功率耗费,及通过结到壳的热阻所允许的最大耗集功率.Ptot可由底下公式赢得:.Maximum rating for Ptot二极管所允许的最大功耗可由相共的要领估计赢得.•IC nom:集电极直流电流正在可使用的结温范畴内流过集电极-收射极的最大直流电流.根据最大耗集功率的定义,不妨由Ptot的公式估计最大允许集电极电流.果而为了给出一个模块的额定电流,必须指定对付应的结战中壳的温度,如下图所示.请注意,不确定温度条件下的额定电流是不意思的.Specified as data code: FF450R17ME3正在上式中Ic及VCEsat @ Ic皆是已知量,不过不妨正在一些迭代中赢得.思量到器件的容好,为了估计集电极额定直流电流,不妨用VCEsat的最大值估计.估计截止普遍会下于脚册值,所有该参数的值均为整数.该参数只是代表IGBT的直流通为,可动做采用IGBT的参照,然而不克不迭动做一个衡量尺度.•ICRM:可沉复的集电极峰值电流最大允许的集电极峰值电流(Tj≤150°C),IGBT正在短时间内不妨超出额定电流.脚册里定义为确定的脉冲条件下可沉复集电极峰值电流,如下图所示.表里上,如果定义了过电流持绝时间,该值可由允许耗集功耗及瞬时热阻Zth估计赢得.然而那个表里值并不思量到绑定线、母排、电气对接器的节制.果此,数据脚册的值相比较表里估计值很矮,然而是,它是概括思量功率模块的本量节制确定的仄安处事区.•RBSOA:反偏偏仄安处事区该参数形貌了功率模块的IGBT正在闭断时的仄安处事条件.如果处事功夫允许的最大结温不被超出,IGBT芯片正在确定的阻断电压下可鼓励二倍的额定电流.由于模块内里纯集电感,模块仄安处事区被规定,如下图所示.随着接换电流的减少,允许的集电极收射极电压需要落额.别的,电压的落额很大程度上依好于系统的相闭参数,诸如DCLink的纯集电感以及启闭变换历程换流速度.对付于该仄安处事区,假定采与理念的DCLink电容器,换流速度为确定的栅极电阻及栅极启动电压条件下赢得.Reverse??bias??safe??operating??area•Isc:短路电流短路电流为典型值,正在应用中,短路时间不克不迭超出uS.IGBT的短路个性是正在最大允许运止结温下测得.•VCEsat:集电极收射极鼓战电压确定条件下,流过指定的集电极电流时集电极与收射极电压的鼓战值(IGBT正在导通状态下的电压落).脚册的VCEsat值是正在额定电流条件下赢得,给出了Tj正在??oC及??oC的值.Infineon的IGBT皆具备正温度效力,相宜于并联.脚册的VCEsat值真足为芯片级,不包罗导线电阻.VCEsat随着集电极电流的减少而减少,随着Vge减少而缩小.Vge不推荐使用太小的值,会减少IGBT的导通及启闭耗费.VCEsat可用去估计IGBT的导通耗费,如下式形貌,切线的面应尽管靠拢处事面.对付于SPWM统制办法,导通耗费可由下式赢得:IGBT模块IGBT模块固态参数可周到评估IGBT芯片的本能.RGint:模块内里栅极电阻:为了真止模块内里芯片均流,模块内里集成有栅极电阻.该电阻值该当被当成总的栅极电阻的一部分去估计IGBT启动器的峰值电流本领.RGext:中部栅极电阻:中部栅极电阻由用户树坐,电阻值会做用IGBT的启闭本能.上图中启闭尝试条件中的栅极电阻为Rgext的最小推荐值.用户可通过加拆一个退耦合二极管树坐分歧的Rgon战Rgoff.已知栅极电阻战启动电压条件下,IGBT启动其中:Cies = CGE + CGC:输进电容(输出短路)Coss = CGC + CEC:输出电容(输进短路)Cres = CGC:反馈电容(米勒电容)动向电容随着集电极与收射极电压的减少而减小,如下图所示.脚册内里的寄死电容值是正在25V栅极电压测得,CGE的值随着VCE的变更近似为常量.CCG的值热烈依好于VCE的值,并可由下式估算出:IGBT所需栅极启动功率可由下式赢得:大概者QG:栅极充电电荷:栅极充电电荷可被用去劣化栅极启动电路安排,启动电路必须传播的仄稳输出功率可通过栅极电荷、启动电压及启动频次赢得,如下式:其中的QG为安排中本量灵验的栅极电荷,依好于启动器输出电压晃幅,可通过栅极IGBT启闭时间参数电荷直线举止较透彻的近似.通过采用对付应的栅极启动输出电压的栅极电荷,本量该当思量的QG’不妨从上图中获与.工业应用安排中,典型的闭断栅极电压常被树坐为0V大概者-8V,可由下式近似估计:比圆,IGBT的栅极电荷参数如上表,本量启动电压为+15/-8V,则所需的启动功率为:IGBT启闭时间参数:启通延缓时间td(on):启通时,从栅极电压的10%启初到集电极电流降下至最后的10%为止,那一段时间被定义为启通延缓时间.启通降下时间tr:启通时,从集电极电流降下至最后值的10%启初到集电极电流降下至最后值的90%为止,那一段时间被定义为启通降下时间.闭断延缓时间td(off):闭断时,从栅极电压下落至其启通值的90%启初到集电极电流下落到启通值的90%为止,那一段时间被定义为闭断延缓时间.闭断下落时间tf:闭断时,集电极电流由启通值的90%下落到10%之间的时间.启闭时间的定义由下图所示:果为电压的降下下落时间及拖尾电流不制定,上述启闭时间参数无法给出脚够的疑息用去获与启闭耗费.果而,单个脉冲的能量耗费被单独给出,单个脉冲启闭耗费可由下列积分公式赢得:单个脉冲的启闭时间及能量参数热烈天依好于一系列简直应用条件,如栅极启动电路、电路筹备、栅极电阻、母线电压电流及结温.果而,脚册里的值只可动做IGBT启闭本能的参照,需要通过仔细的仿真战真验赢得较为透彻的值.针对付半桥拓扑电路,可根据脚册里的启闭时间参数,树坐互补的二个器件正在启通及闭断时的死区时间.IGBT短路本能:IGBT模块脚册确定短路电流值是典型值,正在应用中短路时间不该该超出10us.IGBT寄死导通局里:IGBT半桥电路运做时的一个罕睹问题是果米勒电容引起的寄死导通问题,如下图所示.S2处于闭断状态,S1启通时,S2二端会爆收电压变更(dv/dt),将会产死果自己寄死米勒电容CCG所激励的电流,那个电流流过栅极电阻RG与启动内里电阻,制成IGBT栅极到射极上的压落,如果那个电压超出IGBT的栅极临界电压,那么便大概制成S2的寄死导通,产死短路,引起电流打脱问题,从而大概引导IGBT益坏.寄死导通的根根源基本果是集电极战栅极之间固有的米勒电容制成的,如果集电极与收射极之间存留下电压瞬变,由于启动回路寄死电感,米勒电容分压器反应速度近近快于中围启动电路.果此纵然IGBT闭断正在0V栅极电压,dvce/dt将会制成栅极电压的降下,栅极电路的做用将被忽略.栅极收射极电压可由下式估计:由上式可知,Cres/Cies的比率该当越小越佳.为了预防栅极启动的耗费,输进电容的值也该当越小越佳.果为米勒电容随着VCE的删大而减小,所以,随着集电极-收射极电压的删大,压制dv/dt寄死导通的鲁棒本能也减少.IGBT模块参数详解四-热阻个性IGBT模块的耗集功率以及额定电流的值扔启IGBT模块温度及热阻的确定是不意思的,果此,为了比较分歧的功率器件本能,有需要分解他们的热个性.IGBT模块功率耗费爆收的热量会使器件内里的结温降下,从而落矮器件及IGBT 变流器本能并收缩寿命.让从芯片结面爆收的热量消集进去以落矮结温利害常要害的,瞬态热阻抗Zthjc(t)形貌了器件的热量消集本领.热阻Rth的定义为硅片消耗功率并达到热仄稳时,消耗单位功率引导结温相对付于中部指定面的温度降下的值,是衡量IGBT集热本领的闭键果素. RθJC(结到壳热阻):是指每个启闭管分离部(硅片)共中壳(模块底板)之间的热阻.该值大小真足与决于启拆安排及内里框架资料.RθJC常常正在Tc=25℃条件下测得,可由下式估计:Tc=25℃是采与无贫大集热器的条件,及中壳的温度与环境温度一般,该集热器不妨达到Tc=Ta.IGBT模块产品脚册分别确定了IGBT战反并联二极管的RΘJC值.RΘCS(交战热阻,壳到集热器):是指模块底板与集热器之间热阻.该值与启拆形式、导热硅脂的典型战薄度以及与集热器的拆置办法有闭. RΘSA(集热器到大气的热阻):与决于集热器的几许结构、表面积、热却办法及品量.当形貌戴基板的功率模块大概分坐器件的热个性常常,需要瞅察芯片结面、中壳、集热器的温度.脚册中结到底板的热阻及底板到集热器的热阻典型如下图所示,底板到集热器的热阻RthCH定义了一个正在确定的热界里资料条件下的典型值. Thermal resistance IGBT, junction to case and case to heat sink 热阻Rth形貌了IGBT模块正在宁静状态下的热止为,而热阻抗Zth形貌了IGBT模块的瞬态大概者短脉冲电流下的热止为.Rth只可形貌DC处事模式,大部分IGBT本量应用是以一定的占空比举止启闭动做.那种动向条件下,需要思量采与热阻加热容的要领形貌其等效电路.下图隐现瞬态热阻抗ZthJC是动做时间的函数,ZthJC(t)到达最大值RθJC时鼓战.Transient Thermal Impedance of IGBTChanges in junction temperature respect to conduction time 单个脉冲直线决断了以一定占空比(D)的连绝脉冲处事状态下的热阻,如下式:式中:Zthjc(t)为占空比为D的连绝脉冲瞬态热阻,Sthjc(t):单个脉冲瞬态热阻a) Transient thermal impedance junction to case and b)transient thermal modelIGBT模块的功耗主假如通太过歧资料从芯片消集到集热器,每一种功率耗集路径上的资料皆具备自己的热个性.果而,IGBT模块的热阻抗止为不妨使用符合的系数举止修模,得到了上图a的热阻抗直线ZthJC(t).图b中单独的RC 元素不物理意思,它们的值是由相映的分解工具,从丈量的模块加热直线上提博得到.规格书籍包罗了部分分数系数,如上图a中表格所示.电容的值不妨由下式所得:IGBT模块的热阻分集及等效电路图如下图所示:IGBT模块热阻及温度分集图IGBT模块热阻等效电路假定集热器是等温的,则有热传输与电流传输有极大的相似性,遵从热路欧姆定律,可用上图的等效电路形貌热量消集通讲.从芯片结面到环境中的真足热阻以RθJA表示,等效电路可由下式形貌:IGBT模块一个桥臂的热阻与桥臂内IGBT及二极管的热阻闭系如下图所示:如果给定模块的热阻RthCH,不妨由下式估计每个IGBT战二极管的热阻:下图为顺变器正在分歧的处事频次下IGBT结温的仿真截止:由上图可睹,纵然相共的功耗,分歧的处事频次会引导Tj 较大的偏偏好,若要赢得仔细仿真截止,可由器件供应商的仿真硬件仿真得到.IGBT模块参数详解五-模块真足参数该部分形貌与IGBT模块板滞构制相闭的电气个性参数,包罗绝缘耐压、主端子电阻、纯集电感、直流电压本领.绝缘耐压:为了评比IGBT模块的额定绝缘电压值,将所有端子对接到所有,接至下压源下端,基板接至尝试仪器矮压端.下阻抗下压源必须提供需要的绝缘尝试电压Viso,将尝试电压渐渐提下至确定值,该值可由下式决定并脆持确定的时间t,而后将电压落为0.英飞凌的IGBT模块安排起码可达到IEC61140尺度的等第1,对付于内里戴有NTC的IGBT模块,可通过正在接天的NTC与其余连到所有的所有统制及主端子之间接下压,考证绝缘央供.符合的绝缘电压与决于IGBT的额定集电极-收射极电压,对付于1700V IGBT模块大部分应用需要2.5KV的绝缘耐压央供.然而对付于牵引应用,共样1700阻断电压的IGBT模块需要4KV的绝缘耐压本领.果此,采用IGBT模块时,闭注应用场合利害常要害的.英飞凌除了工业应用的1200V模块谦脚VDE0160/EN50178央供,其余所有的IGBT模块皆依照IEC1287通过了绝缘尝试.果为绝缘尝试表示着模块被施加极度压力,如果客户需要沉复尝试,则修议落额值最初值的85%.Insulation test voltage 下压模块也共样采与尺度IEC1287举止局部搁电考查,包管万古间处事稳当性.上图所示规格书籍中的绝缘耐压尝试该当正在IGBT模块的稳当性尝试之前及之后举止,可动做该压力尝试下的部分做废判据.内里NTC的绝缘不过谦脚一个功能性断绝央供.正在栅极启动电路做废时,绑定线有大概由于做废事变改变位子,移动的绑定线大概者做废历程电弧搁电爆收的等离子有大概与NTC交战.果而,如果有对付绝缘本领有更下的央供,需要特殊减少中部绝缘隔板.纯集电感Lδ纯集电感正在启闭变换时会引导浪涌电压,为主要的EMI 根源.共时,分离组件的寄死电容产死谐振电路,从而使电压及电流正在启闭瞬间震荡.有纯集电感爆收的瞬间过压可由下式估计,果此为了缩小闭断瞬间的过压,纯集电感该当安排成最小.规格书籍中的IGBT模块内里纯集电感值如下图所示,与决于IGBT的拓扑结构.Module stray inductance主端子电阻:IGBT模块主端子的电阻会进一步制成压落及耗费.脚册里确定的单个启闭功率端子的电阻值如下图,该值是指功率端子到芯片之间对接部分阻值.主端子爆收的耗费会间接加到模块的中壳上.Module lead resistance根据下图模块端子电阻的等效电路不妨得到所有模块主端子的电阻为DC stability (VCED)对付于下压模块,宇宙射线的做用会越收宽沉,规格书籍确定了会爆收可忽略的做废用100fit情况下的直流电压值,如上图所示.直流宁静电压是正在室温及海仄里下测得,不修议树坐直流电压超出VCED.。

IGBT物理结构及其性能浅说

IGBT物理结构及其性能浅说

IGBT物理结构及其性能浅说IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是一种广泛应用于功率电子领域的半导体器件。

它是MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)和BJT(双极性结型晶体管)的结合体,融合了两者的优点,具有高开关频率、低导通压降和高功率处理能力的特点。

IGBT的基本结构包括PN结组成的嵌入式的双极型结型晶体管和金属-氧化物-半导体(MOS)栅极结构。

它的主要组成部分包括N型注入区、P型注入区、N型阻挡层、P型嵌入区和MOS栅极结构。

N型注入区和P型注入区形成PN结,N型阻挡层用于隔离表面PN结和加高击穿电压,P型嵌入区用于增强PN结的耐压能力,MOS栅极结构用于控制PN结的导电性。

IGBT的工作原理可以简单概括为三个阶段:导通阶段、关断阶段和过渡阶段。

在导通阶段,高电压施加在PN结上,导电发生在PN结的欧姆电极。

这个过程中,MOS栅极结构导致导电层带电荷重新分布。

在关断阶段,栅极电压降低,在PN结的有限电导条件下进入关断状态。

在过渡阶段,电流从导通到关断状态过渡。

IGBT的性能取决于多个因素。

首先,IGBT具有高击穿电压能力,这使得它能够承受较高的电压。

其次,IGBT具有低导通压降,使其适用于高效能力电子系统。

第三,IGBT具有高开关速度,这意味着在开关操作时能够迅速响应。

此外,IGBT还具有较高的电流承载能力和较低的开关损耗。

IGBT的应用非常广泛,包括电力电子转换、驱动系统、电动车、太阳能和风能发电等。

在电力电子转换中,IGBT广泛应用于逆变器、交流调压器和电压调制器等设备,用于稳定电力和转换电力。

在电动车中,IGBT被用于控制电池电流,控制电机转速和电动机转矩。

在可再生能源领域,IGBT被用于控制和转换太阳能和风能发电系统的电能。

总而言之,IGBT是功率电子领域中一种重要的半导体器件,它融合了MOSFET和BJT的优点,具有高开关频率、低导通压降和高功率处理能力的特点。

igbt模块工作原理

igbt模块工作原理

igbt模块工作原理
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)模块是一种高压、高
电流功率开关器件,常用于驱动大功率电机和电力电子系统。

其工作原理如下:
1. IGBT 模块由一个 IGBT 和一个免费轴二极管组成。

IGBT 的构成类似于 MOSFET 和 BJT 的结合体,结合了两者的优点。

具有 MOSFET 的高输入阻抗和低驱动功率特点,和 BJT 的高
电流驱动特点。

2. IGBT 模块的输入端由一个金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)和一个二极管组成。

MOSFET 控制 IGBT 的导通和截断,当 MOSFET 导通时,IGBT 会进入导通状态。

当MOSFET 截断时,IGBT 将会处于截断状态。

3. IGBT 的输出端连接在大功率电路中,用于控制电流的流动。

当 IGBT 导通时,电流可以通过 IGBT 模块。

当 IGBT 截断时,电流将被阻止通过。

4. IGBT 模块的驱动电路需要一个适当的电源,以提供所需的
电流和电压来控制 IGBT 的导通和截断。

驱动电路通常由电路
电源、电流放大器和电位差源组成。

5. IGBT 模块具有快速开关速度、高耐压能力和较低的导通电阻。

在开关过程中,当驱动信号施加在 MOSFET 上时,开关
时间短,使得 IGBT 在导通和截断过程中的功耗降低。

综上所述,IGBT 模块通过 MOSFET 控制 IGBT 的导通和截断
状态,实现电流的开关控制,适用于高压、高电流的功率应用。

通俗易懂讲解IGBT的工作原理和作用

通俗易懂讲解IGBT的工作原理和作用

通俗易懂讲解IGBT的工作原理和作用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)即绝缘栅双极晶体管,是一种常用的功率半导体器件,具有高电压、高电流和高开关速度的特点。

它广泛应用于交流调速、电源逆变、电机驱动等领域,具有重要的作用。

本文将通俗易懂地介绍IGBT的工作原理和作用。

一、IGBT的工作原理IGBT是由N沟道型MOS(Metal Oxide Semiconductor)场效应晶体管与PNP型双极晶体管组成。

它结合了MOSFET和双极晶体管的优点,在导通时具有较低的导通压降,而在关断时具有较高的击穿电压。

其工作原理如下:1. 导通状态:在IGBT导通状态下,当控制电压Ugs大于门极阈值电压Uth时,N沟道型MOSFET处于导通状态,形成通道,电流可以从集电极到源极流动。

由于N沟道型MOSFET的导通电阻较小,因此导通时的压降很小。

2. 关断状态:当控制电压Ugs小于门极阈值电压Uth时,N沟道型MOSFET无通道,不导电,IGBT进入关断状态。

此时,通过控制电压Uce(集电-发射极电压)可以实现IGBT的关断。

由于PNP型双极晶体管的存在,即使在较高的Uce下,IGBT也能承受较高的电压。

IGBT的工作原理可以用一个自锁开关的例子来解释。

N沟道型MOSFET相当于自锁开关的门锁,控制门锁的状态可以实现导通和关断;PNP型双极晶体管相当于自锁开关的钥匙,即使是在关断状态下,只要插入钥匙(提供较高的Uce),开关仍然可以打开。

二、IGBT的作用IGBT作为一种高性能的功率开关器件,其作用主要体现在以下几个方面:1. 电流调节:IGBT能够调节高电压和高电流,广泛应用于交流调速和电源逆变等领域。

在交流调速中,IGBT可以根据输入信号的变化,控制电机的转速和输出功率。

2. 电源逆变:IGBT可实现DC/AC逆变,将直流电源转换为交流信号,用于交流电源转换、逆变焊机等领域。

IGBT模块

IGBT模块

IGBT模块工作原理及使用中的注意事项来源: | 发表于:2009年04月13日1 IGBT模块简介IGBT是Insulated Gate Bipolar Transistor(绝缘栅双极型晶体管)的缩写,IGBT是由MOSFET和双极型晶体管复合而成的一种器件,其输入极为MOSFET,输出极为PNP晶体管,它融和了这两种器件的优点,既具有MOSFET器件驱动功率小和开关速度快的优点,又具有双极型器件饱和压降低而容量大的优点,其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间,可正常工作于几十kHz频率范围内,在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用,在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。

IGBT的等效电路如图1所示。

由图1可知,若在IGBT的栅极G和发射极E之间加上驱动正电压,则MOSFET导通,这样PNP晶体管的集电极C与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通;若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V,则MOS 截止,切断PNP晶体管基极电流的供给,使得晶体管截止。

IGBT与MOSFET一样也是电压控制型器件,在它的栅极G—发射极E间施加十几V的直流电压,只有在uA级的漏电流流过,基本上不消耗功率。

实物图图1 IGBT的等效电路2 IGBT模块的选择IGBT模块的电压规格与所使用装置的输入电源即试电电源电压紧密相关。

其相互关系见下表。

使用中当IGBT模块集电极电流增大时,所产生的额定损耗亦变大。

同时,开关损耗增大,使原件发热加剧,因此,选用IGBT模块时额定电流应大于负载电流。

特别是用作高频开关时,由于开关损耗增大,发热加剧,选用时应该降温等使用。

3 使用中的注意事项由于IGBT模块为MOSFET结构,IGBT的栅极通过一层氧化膜与发射极实现电隔离。

由于此氧化膜很薄,其击穿电压一般达到20~30V。

因此因静电而导致栅极击穿是IGBT失效的常见原因之一。

因此使用中要注意以下几点:1.在使用模块时,尽量不要用手触摸驱动端子部分,当必须要触摸模块端子时,要先将人体或衣服上的静电用大电阻接地进行放电后,再触摸;2.在用导电材料连接模块驱动端子时,在配线未接好之前请先不要接上模块;3.尽量在底板良好接地的情况下操作。

IGBT工作原理

IGBT工作原理

IGBT工作原理概述:IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极晶体管)是一种常用的功率半导体器件,具有高电压和高电流承受能力,广泛应用于电力电子领域。

本文将详细介绍IGBT的工作原理。

一、IGBT的结构:IGBT由NPN型双极晶体管和PNP型双极晶体管组成,中间夹有绝缘栅层。

其结构类似于MOSFET(金属-氧化物半导体场效应晶体管)和双极型晶体管的结合体。

二、IGBT的工作原理:1. 关断状态:当IGBT的控制端施加低电平时,绝缘栅层中的绝缘栅极电势低于临界电势,绝缘栅极与N型区之间形成一个反向偏置结。

此时,NPN型双极晶体管的集电区发生反向偏置,导致PNP型双极晶体管的发射结正向偏置。

因此,整个IGBT处于关断状态,几乎不导电。

2. 开启状态:当IGBT的控制端施加高电平时,绝缘栅层中的绝缘栅极电势高于临界电势,绝缘栅极与N型区之间形成一个正向偏置结。

此时,NPN型双极晶体管的集电区正向偏置,导致PNP型双极晶体管的发射结反向偏置。

这样,整个IGBT处于开启状态,可以导通大电流。

3. 开关过程:在IGBT的开启过程中,控制端的电压从低电平逐渐升高到高电平。

当控制端电压达到临界电压时,绝缘栅极与N型区之间的结电容开始充电,使绝缘栅层中的绝缘栅极电势高于临界电势,IGBT开始开启。

开启后,绝缘栅极电势继续上升,使绝缘栅层中的绝缘栅极电势保持高于临界电势,维持IGBT的开启状态。

当控制端电压降低到一定程度时,绝缘栅极与N型区之间的结电容开始放电,使绝缘栅层中的绝缘栅极电势低于临界电势,IGBT开始关闭。

关闭后,绝缘栅极电势继续下降,使绝缘栅层中的绝缘栅极电势保持低于临界电势,维持IGBT的关闭状态。

三、IGBT的特点:1. 低饱和压降:IGBT的饱和压降较低,可以减少功率损耗,提高效率。

2. 高开关速度:IGBT具有快速的开关速度,可以实现高频率开关操作。

常见IGBT模块及原理

常见IGBT模块及原理

常见IGBT模块及原理IGBT模块是现代电力电子设备中常见的一种功率开关模块。

它由一个绝缘栅双极型晶体管(IGBT)和一个驱动电路构成。

IGBT是一种结合了晶体管和MOSFET的功率开关器件,具有低开关损耗、高工作频率、大承受电流等特点,广泛应用于变频器、UPS电源、电机驱动等领域。

IGBT模块的基本原理是利用IGBT的输电特性来实现功率开关控制。

IGBT由P型掺杂的肖特基二极管和漏区域的N型IGBT构成。

通过正确的电压和电流控制,可以实现对模块的通断控制。

IGBT模块通常包括多个IGBT芯片并联组成,以增加承受电流能力。

它还包括辅助电路,如驱动电路、保护电路等。

驱动电路是IGBT模块的重要组成部分,用于控制IGBT的开关。

它接收来自控制信号源的逻辑信号,并根据需要提供适当的电流和电压给IGBT芯片的栅极,以实现IGBT的导通和截止。

保护电路是为了保护IGBT模块和外部电路,防止短路、过流、过压等异常情况的发生。

保护电路通常包括过流保护、过压保护、温度保护等功能。

在实际应用中,IGBT模块通常需要进行散热,以保持模块的正常工作温度。

特别是在大功率应用中,散热设计非常重要。

一般采用铜排、铝电解电容等散热装置,以提高散热效果。

常见的IGBT模块有单栅极模块、双栅极模块和集成驱动模块等。

单栅极模块包括一个IGBT芯片和一个驱动芯片。

它的特点是结构简单,体积小,适用于低功率应用。

双栅极模块具有两个IGBT芯片和一个驱动芯片,可以实现双向开关功能。

它的特点是电流容量大,适用于中高功率应用。

集成驱动模块是将多个IGBT芯片和驱动芯片集成在一个模块内,以实现更高的功率密度和较好的系统集成。

它可以具有多个输出通道和更灵活的控制功能。

总之,IGBT模块是一种常见的功率开关模块,通过控制IGBT的开关状态来实现功率控制。

IGBT模块的原理主要是利用IGBT的输电特性,配合驱动电路和保护电路来实现对模块的控制和保护。

最详细的的-IGBT-解析讲解学习

最详细的的-IGBT-解析讲解学习

最详细的的-I G B T-解析IGBT详细解析概述IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),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)组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点。

GTR 饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。

IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。

非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

1. 结构IGBT结构图左边所示为一个N 沟道增强型绝缘栅双极晶体管结构, N+ 区称为源区,附于其上的电极称为源极。

P+ 区称为漏区。

器件的控制区为栅区,附于其上的电极称为栅极。

沟道在紧靠栅区边界形成。

在漏、源之间的P 型区(包括P+ 和P 一区)(沟道在该区域形成),称为亚沟道区( Subchannel region )。

而在漏区另一侧的P+ 区称为漏注入区( Drain injector ),它是IGBT 特有的功能区,与漏区和亚沟道区一起形成PNP 双极晶体管,起发射极的作用,向漏极注入空穴,进行导电调制,以降低器件的通态电压。

附于漏注入区上的电极称为漏极。

IGBT 的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道,给NPN晶体管提供基极电流,使IGBT 导通。

反之,加反向门极电压消除沟道,切断基极电流,使IGBT 关断。

IGBT 的驱动方法和MOSFET 基本相同,只需控制输入极N一沟道MOSFET ,所以具有高输入阻抗特性。

当MOSFET 的沟道形成后,从P+ 基极注入到N 一层的空穴(少子),对N 一层进行电导调制,减小N 一层的电阻,使IGBT 在高电压时,也具有低的通态电压。

三菱制大功率IGBT模块2. 工作特性2.1 静态特性IGBT 的静态特性主要有伏安特性、转移特性和开关特性。

IGBT简介介绍

IGBT简介介绍

过压、过流及短路保护
01
过压保护
为了防止IGBT在过高的电压下工作导致损坏,需要设置过压保护电路。
当电压超过设定值时,保护电路会迅速动作,切断IGBT的工作电源。
02
过流保护
当IGBT流过过大的电流时,过流保护电路会起作用,限制电流继续增加
,避免IGBT因过热而损坏。
03
短路保护
短路是IGBT运行过程中可能遇到的严重问题。短路保护电路能在发生短
IGBT具有较好的热稳定性 ,能够在高温环境下正常 工作。
IGBT的应用领域
电源变换
IGBT广泛应用于DC-DC变换器、ACDC整流器等电源电路中,实现电压、 电流的变换和控制。
01
02
电机驱动
IGBT可用于电机驱动电路中,如电动 汽车、电动自行车等驱动系统。
03
焊接设备
IGBT作为核心器件,应用于电阻焊、 电弧焊等焊接设备中。
IGBT的市场前景及展望
新能源汽车市场
随着新能源汽车市场的持续增长,IGBT作为核心 功率器件,其需求将继续旺盛。
智能电网与可再生能源
智能电网建设及可再生能源的快速发展将为IGBT 提供新的增长点。
轨道交通市场
轨道交通的电气化与智能化趋势将推动IGBT在轨 道交通领域的应用不断扩大。
展望
未来,随着技术的不断进步,IGBT将在更多领域 得到应用,市场规模将持续扩大。同时,国内品 牌在技术和市场上将不断取得突破,逐步缩小与 国外品牌的差距。
IGBT的驱动方式
栅极驱动:通过控制栅极与发射极之间的电压来控制IGBT的开通与关断。这种方式 简单、直接且效率高。
电流源驱动:通过电流源来为栅极提供驱动电流。这种方式更为稳定,但需要额外 的电流源。

IGBT工作原理

IGBT工作原理

IGBT工作原理一、概述IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是一种高压、高速、大功率的半导体器件,广泛应用于电力电子领域。

本文将详细介绍IGBT的工作原理,包括结构、工作模式、特性等方面的内容。

二、结构IGBT由NPN型的双极晶体管(BJT)和MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)组成。

它的结构类似于普通的MOSFET,但在P型衬底上接入N型区域,形成PNP型的双极晶体管。

IGBT的结构使得它既具备了MOSFET的高输入阻抗和低功耗特性,又具备了BJT的高电流放大能力。

三、工作模式IGBT有三种工作模式:关断态、导通态和饱和态。

1. 关断态:当IGBT的栅极电压低于阈值电压时,IGBT处于关断态,无法导通电流。

2. 导通态:当IGBT的栅极电压高于阈值电压时,栅极和发射极之间形成正向电压,使得NPN型双极晶体管导通,从而形成一个低阻抗的通路,电流可以通过IGBT。

3. 饱和态:当IGBT导通后,如果继续增加栅极电压,会使得PNP型双极晶体管进入饱和态,此时IGBT的电压降低,电流几乎再也不变化,形成一个稳定的通路。

四、工作原理IGBT的工作原理可以分为四个阶段:关断、饱和、关断恢复和关断过程。

1. 关断阶段:当栅极电压低于阈值电压时,IGBT处于关断态,无法导通电流。

此时,栅极和发射极之间的电容会逐渐充电,直到达到阈值电压。

2. 饱和阶段:当栅极电压高于阈值电压时,IGBT进入导通态,形成一个低阻抗的通路,电流可以通过。

此时,栅极电压会保持在一个较低的水平,以维持IGBT的导通状态。

3. 关断恢复阶段:当控制信号使栅极电压降低到阈值以下时,IGBT开始进入关断恢复阶段。

在这个阶段,栅极和发射极之间的电容会逐渐放电,直到栅极电压降低到足够低的水平,使得IGBT彻底关断。

4. 关断过程:当IGBT彻底关断后,栅极电压会继续下降,直到达到一个负向的饱和电压。

IGBT模块简介

IGBT模块简介

1 IGBT模块简介IGBT是Insulated Gate Bipolar Transistor(绝缘栅双极型晶体管)的缩写,IGBT是由MOSFET和双极型晶体管复合而成的一种器件,其输入极为MOSFET,输出极为PNP晶体管,它融和了这两种器件的优点,既具有MOSFET器件驱动功率小和开关速度快的优点,又具有双极型器件饱和压降低而容量大的优点,其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间,可正常工作于几十kHz频率范围内,在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用,在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。

IGBT的等效电路如图1所示。

由图1可知,若在IGBT的栅极G和发射极E之间加上驱动正电压,则MOSFET导通,这样PNP晶体管的集电极C与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通;若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V,则MOS 截止,切断PNP晶体管基极电流的供给,使得晶体管截止。

IGBT与MOSFET一样也是电压控制型器件,在它的栅极G—发射极E间施加十几V的直流电压,只有在uA级的漏电流流过,基本上不消耗功率。

图1 IGBT的等效电路2 IGBT模块的选择IGBT模块的电压规格与所使用装置的输入电源即试电电源电压紧密相关。

其相互关系见下表。

使用中当IGBT模块集电极电流增大时,所产生的额定损耗亦变大。

同时,开关损耗增大,使原件发热加剧,因此,选用IGBT模块时额定电流应大于负载电流。

特别是用作高频开关时,由于开关损耗增大,发热加剧,选用时应该降温等使用。

3 使用中的注意事项由于IGBT模块为MOSFET结构,IGBT的栅极通过一层氧化膜与发射极实现电隔离。

由于此氧化膜很薄,其击穿电压一般达到20~30V。

因此因静电而导致栅极击穿是IGBT失效的常见原因之一。

因此使用中要注意以下几点:在使用模块时,尽量不要用手触摸驱动端子部分,当必须要触摸模块端子时,要先将人体或衣服上的静电用大电阻接地进行放电后,再触摸;在用导电材料连接模块驱动端子时,在配线未接好之前请先不要接上模块;尽量在底板良好接地的情况下操作。

高隔离电压DC DC IGBT驱动电源TX-P D221产品手册

高隔离电压DC DC IGBT驱动电源TX-P D221产品手册

BEIJI NG L MY ELECTRO NIC S CO.,LTD TX-PD221高隔离电压DC/DCIGBT驱动电源TX-PD221产品手册BEIJI NG L MY ELECTRO NIC S CO.,LTD TX-PD221目录一、概述 (3)二、电气参数 (3)2.1 极限参数 (3)2.2 电性能参数 (3)2.3 工作条件 (4)三、尺寸结构 (4)3.1 外形尺寸 (4)3.2 引脚说明 (5)四、应用电路说明 (5)4.1 典型应用电路 (5)4.2 报警、使能复合端的参考连接图 (5)4.3 应用电路其它说明 (5)可定制参数 (6)五、相关产品信息 (6)5.1 TX- KA105特大功率IGBT驱动器 (6)5.2 TX- PD203(DC-DC模块电源) (6)5.3 TX-PA202 (AC/DC电源) (6)六、常见问题 (6)七、其它说明 (7)BEIJI NG L MY ELECTRO NIC S CO.,LTDTX-PD221TX-PD221 高隔离电压 DC/DC 驱动电源一、概述• 专为高压变频器等需要高隔离电源而设计的DC/DC 变换• 初次级隔离电压20KV/AC/1 min• 输入输出耦合电容小• 输入电源过压、欠压保护并报警 • 输入电源极性保护 •可定制多个参数二、电气参数 2.1 极限参数2.2 电性能参数除另有指定外,均为在以下条件时测得:Ta=25℃,Vi=15Vdc,负载RL=60ΩBEIJI NG L MY ELECTRO NIC S CO.,LTDTX-PD2212.3 工作条件三、尺寸结构 3.1 外形尺寸BEIJI NG L MY ELECTRO NIC S CO.,LTDTX-PD2213.2 引脚说明四、应用电路说明 4.1 典型应用电路4.2 报警、使能复合端的参考连接图右图是一种可行的连接。

三极管基极输入低电平时允许电源输出,输入高电平时输出被关闭。

IGBT产品介绍及市场分析

IGBT产品介绍及市场分析

IGBT产品介绍及市场分析IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是一种用于功率电子应用的半导体器件,结合了晶体管的高频特性和可控硅的优点。

IGBT具有低压降、高开关速度和高电流承载能力等特点,广泛应用于电力设备、电动机驱动、电力电子变换器、汽车电子、风能技术、光伏逆变器等领域。

IGBT产品主要由芯片、封装和驱动电路组成。

芯片是核心部件,通常由N型衬底和PN结组成。

封装则起到保护和连接芯片的作用,常用的封装类型有TO-220、TO-247、SOT-227和DIP等。

驱动电路则用于控制IGBT的开关速度和工作状态。

市场分析方面,IGBT在电力设备行业拥有广阔的应用前景。

随着电力需求的增加和能源形势的变化,传统的电力设备逐渐被高效率、节能的设备所取代。

IGBT作为当今功率电子技术中的重要组成部分,提供了更高的效率和可靠性,因此备受关注。

另外,电动汽车的兴起也为IGBT带来了巨大的市场需求。

电动汽车采用了大量的电力电子设备来提供驱动和充电功能,IGBT作为关键器件之一,承担着电流开关和能量转换的任务。

随着电动汽车行业的快速发展,对功率器件的需求也在不断增加。

此外,可再生能源的迅猛发展也促进了IGBT市场的增长。

太阳能和风能等可再生能源的高效利用离不开先进的功率电子设备,而IGBT作为能量转换和控制的核心器件,在可再生能源领域具有广泛应用。

综上所述,IGBT作为功率电子技术的重要组成部分,具有广泛的应用前景。

随着电力设备、电动汽车和可再生能源等领域的快速发展,对高性能、高可靠性、高效率的IGBT产品需求将会持续增加。

因此,IGBT市场具有巨大的潜力,并将继续保持稳定的增长趋势。

IGBT是啥?详解IGBT结构、原理、特性

IGBT是啥?详解IGBT结构、原理、特性

IGBT是啥?详解IGBT结构、原理、特性
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IGBT:是一种大功率的电力电子器件,是一个非通即断的开关,IGBT没有放大电压的功能,导通时可以看做导线,断开时当做开路。

三大特点就是高压、大电流、高速。

它是电力电子领域非常理想的开关器件。

纵观全球市场,IGBT主要供应厂商基本是欧美及日本几家公司,它们代表着目前IGBT技术的最高水平,包括德国英飞凌、瑞士ABB、美国IR、飞兆以及日本三菱、东芝、富士等公司。

在高电压等级领域(3300V以上)更是完全由其中几家公司所控制,在大功率沟槽技术方面,英飞凌与三菱公司处于国际领先水平。

这些公司不仅牢牢控制着市场,还在技术上拥有着大量的专利。

场效应管和IGBT有什么不同?
IGBT更强大。

因为场效应管主要是靠导电层的夹断来控制导通和关段的,容易击穿和静电危机。

但是IGBT是绝缘栅双极晶体管一般场效应管的优点它都有
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IGBT模块的技术特性功能介绍

IGBT模块的技术特性功能介绍

IGBT模块的技术特性功能介绍IGBT模块的技术特性功能介绍新一代3300V 1200A的IGBT模块,仍保持IGBT模块的典型特性,即损耗低、噪音小和短路耐量大的特性。

其饱和压降与1600V 的产品差不多,通过降低50%左右的短路电流而实现其可与1200V/1600V IGBT相比拟的较好的短路耐量。

另外,由于门极输入和反馈电容的变化,新一代高压型IGBT表现出不同的输入特性。

这在设计门极驱动时务必加以考虑。

由于门极采用RC回路(阻容回路),故单位时间里电流和电压的变化量(dI/dt 和dv/dt)可以被独立地调整,从而实现在IGBT和二极管的安全工作区里使开关损耗降到最小。

可靠的短路耐量短路耐量是IGBT最重要的性能之一。

短路电流被限定在额定电流的8~10倍,导致耗散功率大量提升,比如一个2KV 12KA 的IGBT,损耗将达到24MW。

故对于高压型的IGBT来说,必须通过减少短路电流(Isc)实现降低损耗的目的。

对于3300V的IGBT来说,其应用电路直流侧电压的典型值大约在1500V~2000V之间,为1600V IGBT的两倍,所以为了得到与1600V IGBT相同的损耗,必须减少其电流,这可以通过采用优化的高压元胞设计,把短路电流减少到其额定电流值的5倍而得到实现。

动态传输特性IGBT的元胞设计已考虑了输入和反馈电容的影响,因为它们对器件的动态传输特性有重要影响。

这说明在相同的驱动条件下,高压型IGBT与1200V 和1600V的开通情况是大不相同的。

IGBT 的开通情况IGBT的开通过程按时间可以分为如图Fig.1和表1所示的四个过程,如下:第一, 门射电压VGE小于阀值电压VTh时。

其门极电阻RG和门射电容CGEI的时间常数决定这一过程。

当器件的集电极电流IC 和集射电压VCE均保持不变时,CGEI就是影响其导通延迟时间tdon的唯一因素。

第二, 当门射电压VGE达到其阀值电压?时,开通过程进入第二阶段,IGBT开始导通,其电流上升速率dI/dt的大小与门射电压VGE 和器件的跨导gfs有如下关系: dIc/dt = gfs(Ic)*dVGE/dt 其中,dVGE/dt由器件的门极电阻RG和门射电容CGEI所决定(对于高压型IGBT来说,门集电容CGC可忽略不计)。

igbt 模块的工作原理

igbt 模块的工作原理

igbt 模块的工作原理IGBT 模块(Insulated Gate Bipolar Transistor module)是一种常用于功率电子设备中的半导体器件。

它结合了双极性晶体管(Bipolar Transistor)和场效应晶体管(Field Effect Transistor)的优点,具备较高的开关速度和较低的导通压降。

IGBT 模块的工作原理如下:1. 封装结构:IGBT 模块通常由多个 IGBT 半导体器件、一个驱动电路以及散热器等组成。

这些元件通过封装在一个外壳中,形成一个完整的模块。

2. IGBT 构造:每个 IGBT 半导体器件包含一个 NPN 双极型晶体管和一个与其连在一起的场效应晶体管。

NPN 晶体管负责控制电流的流动,而场效应晶体管则负责控制电流的导通和截断。

3. 基本工作原理:当外部控制信号施加在 IGBT 上时,N 极和P 极之间的结会被击穿,形成一个电流通路。

此时,场效应晶体管导通,电流可以从集电极流过。

当控制信号停止时,击穿的结会恢复,电流无法再流过。

4. 驱动电路与控制信号:驱动电路负责提供适当的电压和电流信号,控制 IGBT 的导通和截断。

一般来说,驱动电路会根据输入信号的频率和幅值来控制 IGBT 的工作状态。

5. 保护与散热:由于 IGBT 模块承受着较大的功率和电流,因此需要进行适当的保护措施。

例如,短路保护、过电流保护和过温保护等。

此外,散热器也被用来有效地散热,防止 IGBT 模块过热。

总的来说,IGBT 模块通过控制外部的驱动电路,实现了电流的导通和截断,从而实现功率电子设备的高效率和高性能。

IGBT基本参数详解讲解

IGBT基本参数详解讲解

第一部分IGBT模块静态参数1,:集射极阻断电压在可使用的结温范围内,栅极和发射极短路状况下,集射极最高电压.手册里一般为25℃下的数据,随着结温的降低,会逐渐降低。

由于模块内外部的杂散电感,IGBT在关断时最容易超过限值。

2,:最大允许功耗在25℃时,IGBT开关的最大允许功率损耗,即通过结到壳的热阻所允许的最大耗散功率。

其中,为结温,为环境温度。

二极管的最大功耗可以用同样的公式获得.在这里,顺便解释下这几个热阻,结到壳的热阻抗,乘以发热量获得结与壳的温差;芯片热源到周围空气的总热阻抗,乘以发热量获得器件温升;芯片结与PCB间的热阻抗,乘以单板散热量获得与单板的温差。

3,集电极直流电流在可以使用的结温范围流集射极的最大直流电流.根据最大耗散功率的定义,可以由最大耗散功率算出该值。

所以给出一个额定电流,必须给出对应的结和外壳的温度。

)4,可重复的集电极峰值电流规定的脉冲条件下,可重复的集电极峰值电流。

5,RBSOA,反偏安全工作区IGBT关断时的安全工作条件。

如果工作期间的最大结温不被超过,IGBT在规定的阻断电压下可以驱使两倍的额定电流。

6,短路电流短路时间不超过10us。

请注意,在双脉冲测试中,上管GE之间如果没有短路或负偏压,就很容易引起下管开通时,上管误导通,从而导致短路。

7,集射极导通饱和电压在额定电流条件下给出,Infineon的IGBT都具有正温度效应,适宜于并联。

随集电极电流增加而增加,随着增加而减小。

可用于计算导通损耗.根据IGBT的传输特性,计算时,切线的点尽量靠近工作点。

对于SPWM方式,导通损耗由下式获得,M为调制因数;为输出峰值电流;为功率因数.第二部分IGBT模块动态参数1,模块内部栅极电阻为了实现模块内部芯片的均流,模块内部集成了栅极电阻,该电阻值常被当成总的驱动电阻的一部分计算IGBT驱动器的峰值电流能力。

2,外部栅极电阻数据手册中往往给出的是最小推荐值,可以通过以下电路实现不同的和。

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高隔离度IGBT DC模块详细介绍
 在工业应用环境中,电子设备将面临复杂的电磁干扰环境,电磁干扰会影响到电子组件的稳定性,严重时会导致系统死机。

本文将为您介绍由村田(Murata)公司推出高隔离度IGBT DC 模块,提供您设计高隔离度电源产品时的组件选择。

 高隔离度提高系统性能与效率
 村田公司推出了由村田电源技术有限公司(Murata Power Solutions)所开发的一系列高隔离度IGBT DC 模块。

MGJ 系列的宽幅、薄型模块具有14 mm 的爬电距离和间隙距离,适用于高隔离度的工业配电系统的增强型隔离栅驱动电源应用。

它们提供优化的电压以获得最佳系统性能和效率。

MGJ 这款高隔离度IGBT DC模块在额定功率为6W 时,双输出转换器提供宽广的2:1 输入电压范围,额定值为5、12 和24V,输出电压为可提供+15V/-10V、+20V/-5V 和+15V/-5V 的可配置双路输出电压,输出端具有多种用途,能以并联或串联方式连接。

MGJ 包括新的通孔SIP 和DIP 部件,以及表面贴装选项。

 MGJ 半桥、全桥和三相模块主要设计用于驱动IGBT 的高端和低端栅极驱动电路,以及用于电机控制应用和工业电源安装的桥接电路中的硅和碳化硅MOSFET。

不对称输出电压的选择可实现最佳驱动电平,实现最佳系统效。

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