英飞凌新员工入职技术培训

• 1：Concept的驱动的主要型号：
• 1．1通用驱动系列： • SCALE内核系列 • SCALE内核内置IGBT驱动器所有的基本功能例如：电气
隔离，保护功能，DC/DC电源等，使用时需连接外围电路， 列如输入接口，门极电阻，有源钳位等。适用IGBT从 600V到3300V • 特别提示：
• 2SD315AI • 平均无故障率4000万次 • 市场上用最广泛的一种驱动器
MCU
• 英飞凌的MCU在欧洲的市场份额很高，但 是在中国，由于推进的比较晚，所以现在 国内市场份额还不是很大。
• 英飞凌MCU主要有8位和16位 • 主要的运用场合： • 一切的控制系统中，基本上都会用到MCU，
包括变频器，UPS，有源滤波器，风力发 电，光伏发电，电梯控制等等。
公Hale Waihona Puke 主要的产品• 英飞凌IGBT模块 • 英飞凌MCU系列 • Concept驱动系列
IGBT
• 1:电力电子器件发展 电力电子器件的发展经历了晶闸管（SCR）、可关断晶闸 管（GTO）、电力晶体管（GTR）、场效应晶体管 （MOSFET）等阶段。目前正向着大容量、高频率、易驱 动、低损耗、模块化、复合化方向发展
晶闸管(SCR) 晶闸管是半可控器件,只能控制导通,不能控制关断.他的关 断依靠两个条件,一是没有驱动电压,二是阳极电压小于等 于零.但是他有着耐压高,电流大,承载过流能力极强,并且驱 动简单的特点,在电力电子行业中不可缺少的器件.在变频 器,UPS等中都会用到.
• 电力晶体管(GTR) GTR可用于大电流场合.但是由于这种器件的开通和关断时间过长,并且 需要的驱动能量要很大,开关频率不高,只有1~2KHz,因此在现在的电 力电子行业中运用场合慢慢被IGBT取代.
主要运用场合: 现在的电力电子装置中,一般用于开关频率到几百K的开关 电源中.如小功率的电焊机电源,通讯电源,还有很多特殊的功率不大的 电源.
现在英飞凌也推出了cool-mos,这种器件,饱和压降也很低,开关频率可以 做高.但是价格比较昂贵.
• 绝缘栅场效应晶体管(IGBT) • IGBT是双极性晶体管和MOSFET的复合体.电力晶体管饱
成危害,所以一般UPS的输入输出都会用到IGBT.输入用于PFC整流.输 出用于逆变. 2.3.焊机电源 在逆变焊机中,在要求焊接电流大的场合,现在基本都是用IGBT模块做. 2.4.感应加热电源 由于感应加热,也用到高频逆变技术,并且功率大时要求电流也比较大, 也会用到IGBT模块. 2.5.风力发电 现在兴起的风力发电中的变流器,是用到IGBT的大户.每一个变流器中, 都有整流和逆变两个模块,而且都会用到IGBT,而且还有的有刹车装置, 也需要IGBT模块.并且现在国家的风力发电还没有普及，都是用的大 功率的IGBT模块，要高压大电流。以后当风力发电普及时，很多日 用场合都可能会用到风电，这个时候小功率的IGBT模块也会有很大 的市场。
• 现在即将推出的新产品有：2SC0107, 2SC2060P，建立 在SCALE2 的基础上，性能更好，价格更便宜
• 主要型号：
• 1．2根据英飞凌的模块
• 针对不同型号的IGBT模块，都设定好了完 整的驱动电路，客户现场不需要做驱动硬 件的任何设计，只需要把驱动信号引入即 可。
• 但是关于这一块，现在客户用的还不多， 可能因为国内厂商运用场合多样化的原因。
• Vcesat，Eon，Eoff，Vf和Erec体现了IGBT/FWD芯片的技术特征。因 此IGBT/FWD芯片技术不同，Vcesat，Eon，Eoff，Vf和Erec也不同。
• IGBT的封装 • 见英飞凌
CONCEPT驱动
IGBT运用中，驱动是一个最重要的设计点和难点， 并且驱动随着IGBT功率等级的增大，电压等级的 增高，设计难度加剧。对于生产企业来说，在软 件编程完毕的基础上，IGBT的驱动硬件设计决定 着产品的性能。 • 针对现阶段IGBT运用场合的现状和驱动设计难的 共性问题，CONCEPT公司推出了专门的驱动模 块，可以驱动电压等级从1200V～6500V，电流 等级从200A～3600A的大功率IGBT模块，从而解 决了大部分厂商设计驱动难的问题，有着很强大 的市场竞争力。
2.拖尾电流
由于IGBT的开通和关断时间较长,特别是固有 的拖尾电流现象,所以,IGBT 的开关损耗很大,这也 是在大功率电源中,运用IGBT开关频率提高不上去 的原因
3. IGBT的损耗：
• IGBT模块的损耗源于内部IGBT和二极管（续流FWD、整流）芯片的损 耗，主要是IGBT和FWD产生的损耗。
和压降低,载流密度大,但驱动电流较大.MOSFET驱动功率 小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小.IGBT综合了这 两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低. • 但是由于IGBT本身有一个特性,即拖尾电流的问题,导致 IGBT关断时间比较长,开关损耗比较大,以至于IGBT的开关 频率不能做的很高.一般功率大的运用场合,开关频率都在 20K以下.
• IGBT不是一个理想开关，体现在： 1）IGBT在导通时有饱和电压– Vcesat 2）IGBT在开关时有开关能耗–Eon和Eoff 这是IGBT产生损耗的根源。Vcesat造成导通损耗，Eon和Eoff造成开 关损耗。导通损耗 + 开关损耗 = IGBT总损耗。
• FWD也存在两方面的损耗，因为： 1）在正向导通（即续流）时有正向导通电压：Vf 2）在反向恢复的过程中有反向恢复能耗：Erec。 Vf造成导通损耗，Erec造成开关损耗。导通损耗 + 开关损耗 = FWD 总损耗。
2.6 大功率光伏发电 在光伏并网系统中，逆变器和BOOST升压电路都会用到IGBT 2.7 有源滤波器 2.8 机车牵引和电动汽车
IGBT运用中注意的问题
1.驱动
IGBT的驱动是很重要而且不容易把握的一个环 节。由于IGBT有个固有的特性,存在米勒电容.所 以到IGBT在导通的瞬间,会有米勒效应,也就是驱 动电压被拉低.如果驱动能力不够,米勒效应严 重,IGBT可能会被关断,以导致在开通瞬间有一个 强烈的干扰产生,并且对IGBT管子本身损耗很大.
• 2：IGBT的主要运用场合 • 2.1.变频器
在工业变频器中,以前由于对输入要求不是很高,主要运用于 其中的逆变部分.但是随着国家对电网质量上的要求越来 越高的情况下，变频器的输入端以后可能也会用到IGBT， 用于PFC整流以降低对电网的污染。
2.2.UPS 由于UPS的特性和工作环境特殊，要求其稳定可靠,并且对电网不能造
• 可关断晶闸管(GTO) 继承了晶闸管电流大,耐压高等优点,并且有自关断能力.在很大功率场合 有运用.但是开关频率低.而且关断增益小,需要很大的门极电流
• 场效应晶体管(MOSFET) 优点:开关速度快 (开管延时短) ,输入阻抗高,热稳定性好,所需驱动功率 小且驱动电路简单,工作频率高,不存在二次击穿问题 缺点:电流容量小,饱和电压高,耐压低,一般只适用于功率不超过10kW的 电力电子装置