S556-电源系列MOSFET IGBT应用入门与精通-功率MOSFET的栅极电荷特性

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MD556ES两相直流步进电机驱动器性能特点

MD MD556556556ESES 主要特性●纯正弦电流控制技术●独创的速度自适应电路和自动寻优●高速力矩性能优越，发热和噪声大为降低●供电电压24VDC -50VDC●输出电流峰值可达5.6A(均值4A)●电流设定8档，细分设定16档可选●脉冲响应频率最高可达400KHz ●具有过压、欠压、短路等保护功能产品概述MD556ES 是采用伺服纯正弦精密电流控制技术，等角度恒力矩高细分型步进电机驱动器。

该技术可以明显改善电机噪音和运行平稳性，步进脉冲停止100m/s 。

最大驱动电流5.6A ，最高定位精度64细分可达12800步/转，应用领域MD556E 两相直流步进电机驱动器适合各种运动控制领域自动化设备和仪器，例如：电子加工与检测、半导体封装、激光切割与焊接、激光照排、包装机械、雕刻机、打标机、切割机、服装绘图仪、数控机床、自动化装配设备等。

是用户期望低噪声、高速性能优越和性价比竞争较强领域的首选。

电气规格说明MD MD556556556ESES 最小值典型值最大值单位输出电流1.4- 5.6A输入电源电压183650V 控制信号输入电流71016mA 步进脉冲频率0-400KHz 脉冲低电平时间 1.2μs 绝缘电阻500MΩ细分设定步数/转SW5SW6SW7SW8400off on on on800on off on on1600off off on on3200on on off on6400off on off on12800on off off on25600off off off on1000on on on off2000off on on off4000on off on off电流设定输出峰值电流输出均值电流SW1SW2SW31.4A 1.0A off off off2.1A 1.5A on off off2.7A 1.9A off on off3.2A 2.3A on on off3.8A 2.7A off off on4.3A 3.1A on off on4.9A 3.5A off on on5.6A 4.0A on on on 控制信号接口P1描述名称功能PUL+（+5V）脉冲控制信号：脉冲上升沿有效；PUL-高电平时4～5V，低电平时0～0.5V。

good开关功率MOS扫盲篇

开关功率MOS扫盲篇在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候，大部分人都会考虑MOS的导通电阻，最大电压等，最大电流等，也有很多人仅仅考虑这些因素。

这样的电路也许是可以工作的，但并不是优秀的，作为正式的产品设计也是不允许的。

1，MOS管种类和结构MOSFET管是FET的一种（另一种是JFET），可以被制造成增强型或耗尽型，P沟道或N沟道共4种类型，但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是这两种。

至于为什么不使用耗尽型的MOS管，不建议刨根问底。

对于这两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS。

原因是导通电阻小，且容易制造。

所以开关电源和马达驱动的应用中，一般都用NMOS。

下面的介绍中，也多以NMOS为主。

MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在，这不是我们需要的，而是由于制造工艺限制产生的。

寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些，但没有办法避免，后边再详细介绍。

在MOS管原理图上可以看到，漏极和源极之间有一个寄生二极管。

这个叫体二极管，在驱动感性负载（如马达），这个二极管很重要。

顺便说一句，体二极管只在单个的MOS管中存在，在集成电路芯片内部通常是没有的。

2，MOS管导通特性导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。

NMOS的特性，Vgs大于一定的值就会导通，适合用于源极接地时的情况（低端驱动），只要栅极电压达到4V或10V就可以了。

PMOS的特性，Vgs小于一定的值就会导通，适合用于源极接VCC 时的情况（高端驱动）。

但是，虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在高端驱动中，通常还是使用NMOS。

3，MOS开关管损失不管是NMOS还是PMOS，导通后都有导通电阻存在，这样电流就会在这个电阻上消耗能量，这部分消耗的能量叫做导通损耗。

选择导通电阻小的MOS管会减小导通损耗。

现在的小功率MOS管导通电阻一般在几十毫欧左右，几毫欧的也有。

高频开关电源——原理、设计与实例分析

任务一反激式功率因数校正电路的原理任务二临界模式PFC控制芯片L6562的介绍任务三反激式功率因数校正电路的分析与设计拓展任务有源PFC方法的比较和测试项目小结思考与练习
附录A印制电路板的布线
附录B开关电源规格书（IPS）
作者介绍
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项目二升压式有源功率因数校正电路
的分析
项目一填谷式无源功率因数校正电路
的分析
项目三反激式有源功率因数校正电路
的分析
任务一功率因数校正的基本概念任务二填谷式无源功率因数校正电路的介绍任务三控制芯片MT7801的介绍任务四填谷式无源功率因数校正电路的分析与设计项目小结
任务一升压式功率因数校正原理任务二有源功率因数校正控制方法任务三电感的设计任务四连续模式的功率因数校正控制芯片ICE2PCS01的介绍任务五 Boost功率因数校正电路的分析与设计项目小结
任务一降压式变换器的分析任务二 UC3842控制Buck电路的分析与设计拓展任务升-降压式变换器的分析项目小结思考与练习
项目二 PWM芯片控制的反激式电源电
路的分析
项目一单片集成反激式电源电路的分
析
项目三准谐振反激式电源电路的分析
任务一反激式变换器的分析任务二单片集成芯片KA5X03XX系列介绍任务三反激式变压器的制作与测试任务四单片集成芯片控制反激式电路的分析与测试拓展任务一次绕组控制的反激式电源电路项目小结思考与练习
目录分析
模块一开关电源基础入门
任务一开关电源的概述任务二直流变换器的分类任务三直流开关电源的特点和应用任务四直流开关电源的性能指标任务五开关电源的主要技术及发展趋势

sa556标准

sa556标准
sa556是一款集成的双555定时器，由一家名为STM（意法半导体）的公司生产。

该芯片具有两个独立的555定时器，可用于各种定时和脉冲生成应用。

该芯片的主要特性包括：
- 双555电压比较器/定时器
- 宽电源电压范围（3V-18V）
- 可独立配置为稳态（单稳态）、多谐波振荡器和定时器
- 内部RS触发器用于稳态触发，可外部配置
- 输入输出电平兼容CMOS、TTL和HTL逻辑电平
- 高电流输出驱动能力（200mA）
- 可以通过外部电位器进行频率和占空比调节
使用sa556标准可以方便地实现各种定时和脉冲生成功能，常见应用包括电子钟、脉冲发生器、触发器等。

它的功能强大且易于使用，适合电子爱好者和工程师使用。

全系列场效应管VMOSIGBT参数

全系列场效应管VMOSIGBT参数场效应管（FET）和绝缘栅双极晶体管（IGBT）是两种常见的功率开关器件，在电子和电力系统中广泛应用。

在了解这两种器件的参数之前，我们先来了解一下它们的基本工作原理。

场效应管（FET）是一种控制電荷流通的三端器件。

主要由源极、漏极和栅极组成。

FET的特点是输入电流较小，输出电阻较低，能够承受较大的功率。

FET的主要类型有MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）和VMOS（垂直型金属氧化物半导体场效应管）。

VMOS是一种特殊类型的MOSFET。

VMOS的结构使其能够承受较高的功率。

其主要特点是漏极电流和栅极电流之比较低，可以实现高转导，从而具有较小的输入电容和较高的开关速度。

由于VMOS的漏极电流较低，可以减少功耗和发热，提高效率，并且可以减少开关损耗。

IGBT是一种双极晶体管，结合了场效应管和双极晶体管的优点。

它具有高输入阻抗和低输出电阻的特点。

IGBT的主要工作原理是栅极电压控制电流流动，从而实现开关功能。

它广泛应用于高效率、高频率和高电压的功率应用领域，例如电动车、工业电机控制和电力变换等。

现在，让我们来看一下VMOS和IGBT的一些重要参数：1.最大工作电压（VDS/VCE）：这是器件可以承受的最大电压。

一旦超过这个电压，器件可能会发生击穿或损坏。

2.最大电流（ID/IC）：这是器件可以承受的最大电流。

如果超过这个电流，可能会导致器件过热或损坏。

3. 导通电阻（RDS(on)/RCE(on)）：这是器件在导通状态下的电阻。

较低的导通电阻可以减小功耗和电压降。

4.开启时间（tON）和关闭时间（tOFF）：这是器件从关断状态到导通状态和从导通状态到关断状态的转换时间。

较短的开启和关闭时间可以提高开关速度和效率。

5. 输入电容（Ciss）和输出电容（Coss）：这是器件的输入和输出电容。

较小的电容可以减小开关损耗和功耗。

6.热阻（θJA/θJC）：这是器件的热阻，描述了器件散热的能力。

NE556 SA556 SE556 双时基电路

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MosFET开关电源EMI优化

MosFET开关电源EMI优化讲解前言电磁兼容是产品认证的重要环节。

产品市场发布之前，产品需要做电磁测试，这样EMI设计属于硬件设计的最后阶段。

优化EMI性能第一步就是寻找功率MOSFET。

1.MosFET基础知识MOSFET全称Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor。

金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET的三个极栅极（Gate——G，也叫门极）源极(Source——S)漏极（Drain——D）MOSFET符号识别G极，最好认，独立占用一侧。

S极，不论是p沟道还是N沟道，两根线相交的就是；D极，不论是p沟道还是N沟道，是单独引线的那边。

G S D极实物辨别：•判断栅极G，万用表测试：与另外2个极的电阻均呈无限大，并且交换表笔后仍为无限大，则此脚为G极，因为它和另外两个管脚是绝缘的。

•判断源极S、漏极D交换表笔测两次电阻，其中电阻值较低（一般为几千欧至十几千欧）的一次为正向电阻，此时黑表笔的是S极，红表笔接D极。

2.基于SuperJunction-MOSFET的EMI分析说明：以下EMI分析是基于Super Junction-MOSFET。

如果是其它类型的MOSFET，EMI分析原理基本相同。

1)MOSFET控制电路分析•栅极电荷Qg（单位：nC纳库）一般性能为几十nC减小栅极电荷可以提高开关速度•MOSFET控制电路SuperJunction-MOSFET的等效电路模型电路组成：Rg_ext、Rg_int、Cgd、Cgs、Cds•栅极控制在栅极主导的控制中，当栅极导通时，漏极电流会流向Cgd，也会流到MOSFET中。

即模型中的蓝色电流路径。

补充：Coss参数说明举例如图•Coss控制在Coss主导的控制中，dv/dt主要取决于流经输出电容的电流，输出电容为Cds或Coss，即模型中的红色电流路径。

2)反击式变换器反击式电源电路，其中包含变换器开关环路反击式变换器电路模型：变压器磁电感Llk1，变压器漏电感Llk2，MOSFET输出电容Coss•反击式变换器开关波形分析：振铃取决于变压器的漏感及MOSFET的Coss；关断阶段自带的振铃主要受变压器的磁化和MOSFET Coss影响。

电力MOSFET的制造技术考核试卷

A.提供适当的栅极电压
B.限制开关频率
C.保护MOSFET免受电压过冲
D.减小开关时间
10.以下哪些因素会影响电力MOSFET的开关速度？（）
A.栅极电荷量
B.沟道长度
C.栅极电阻
D.源漏极电容
11.在电力MOSFET的并联应用中，以下哪些措施可以减少电流不平衡？（）
A.栅极电阻的匹配
B.源极电阻的匹配
（）
6.通常情况下，__________型电力MOSFET的开关速度要快于__________型电力MOSFET。
（）
7.为了提高电力MOSFET的耐用性，通常会在其表面形成一层__________。
（）
8.电力MOSFET的__________是指器件从导通状态到关闭状态所需的时间。
（）
9.在电力MOSFET的驱动电路中，__________的作用是限制电流，防止MOSFET过热。
D.开关时间
（以下为试卷其他部分的格式，具体题目请根据实际需要添加）
二、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分）
三、简答题（本题共5小题，每小题10分，共50分）
四、计算题（本题共2小题，每小题20分，共40分）
五、综合分析题（本题共1小题，共30分）
二、多选题（本题共20小题，每小题1.5分，共30分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）
（）
10.电力MOSFET的__________是指器件能够承受的最大电压值。
（）
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.电力MOSFET的导通电阻与沟道长度成正比。（）
2.电力MOSFET的开关速度与栅极电荷量成反比。（）

大功率IGBT智能驱动模块使用手册说明书

WEPOWER2PD632大功率IGBT智能驱动模块使用手册WEPOWER 系列大功率IGBT智能驱动模块是特别为大功率IGBT设计的更为可靠，安全的智能驱动模块。

本产品已获得国家专利授权。

WEPOWER公司推出的系列大功率IGBT智能驱动模块驱动功率大、设计精巧、功能齐全，使用方便，填补了国内在大功率IGBT智能驱动器领域的空白，对我国电力电子技术及相关产业的发展起到了非常积极的促进作用。

我公司生产的2PD632双通道大功率IGBT智能驱动模块可直接替代CONPECT公司的2SD315型产品。

1．主要特点、技术指标和运用1）主要特点：* 适用于大功率IGBT模块驱动* 带短路、过流以及欠压保护* 软关断保护技术* 特别可靠和耐用* 高电气隔离* 开关频率从0～150KHZ* 占空比：0～100%* 抗干扰强，dv/dt>100,000V/us* 内部集成DC/DC电源2）技术指标驱动通道数：2通道；适用母线电压：≤1700V；额定输入电压：15V（±0.5V）；最大驱动电流：±32A；内置DC/DC功率：2*6W；PWM输入电平：0-16V（兼容TTL和COMS）；额定驱动电压：+15V/-10V；操作温度范围：2PD632I：-40℃～+85℃2PD632J： -40℃～+105℃2PD632M：-55℃～+125℃最大指标符号定义参数单位 VDD 原边供电电压 16 V VDC 原边供电电压 15.6 V V输入信号电压（高） VS+0.3 V iHV输入信号电压（低） GND-0.3 V iLIout输出峰值电流 16 A PEAK输出平均电流 250 mA IoutAVmax最大开关频率 100 kHz fmax最高C、 E极监测电压 1700 V VCEdv/dt 电压上升率 50 kV/usVisoIIO输入输出隔离电压（AC,RMS,2S） 4000 VVisoIPD 局部放电截止电压,RMS,QPD≤10PC 2000 VVisoI12通道1和通道2隔离电压（AC,RMS,2S）2000 VRGonmin最小开通电阻 0.5 ΩRGoffmin最小关断电阻 0.5 ΩQout/pulse单个脉冲最大输出电能 23 uCTop 使用温度2PD632I -40℃～+85℃℃2PD632J -40℃～+105℃2PD632M -55℃～+125℃Tstg 存储温度2PD632I -55℃～+105℃℃2PD632J -55℃～+125℃2PD632M -60℃～+130℃特性指标符号定义参数单位最小典型最大VDD 原边供电电压 14 15 16 V VDC DC/DC供电电压 14.5 15 15.6ISO 原边空载电流 80 mA 原边最大电流 1000 mAVi输入信号电压 15/0 VViT+逻辑高输入门限电压3.5 - - VViT-逻辑低输入门限电压- - 1.5 VVG(on)门极开通电压 +15 VVG(off)门极关断电压 -10 Vtd(on)开通延迟时间 0.2 ustd(off)关断延迟时间 0.22 ustd(err)故障输出延迟时间 0.5 ustTD 通道1和通道2内部默认死区时间1.8 usCPS原副边耦合电容 17 pF VCEsat VEC过流保护门限 9 V W 重量 35 gMTBF 平均无故障时间（Ta=40℃,最大负载）1.6 106h3）应用z逆变器z电机驱动z机车牵引z大功率变换器z大型开关电源2、2PD632外形尺寸及引脚排列引脚功能引脚功能1 VDD +15V 输入端电源2 VDD +15V输入端电源3 SO1 通道A故障输出4 /RST 复位输入5 CA 通道A死区电容6 inB B通道输入7 CB 通道B死区电容8 NC9 SO2 通道B故障输出10 inA A通道输入11 GND 输入端电源地12 GND 输入端电源地13 VDC 内部DC/DC +15V 输入14 VDC 内部DC/DC +15V 输入15 VDC 内部DC/DC +15V 输入16 VDC 内部DC/DC +15V 输入17 VDC 内部DC/DC +15V 输入18 GND(dc) 内部DC/DC电源地19 GND(dc) 内部DC/DC电源地20 GND(dc) 内部DC/DC电源地21 GND(dc) 内部DC/DC电源地22 GND(dc) 内部DC/DC电源地44 G1 通道1门极输出43 G1 通道1门极输出42 COM1 通道1公共端41 COM1 通道1公共端40 NC39 E1 通道1E极38 E1 通道1E极37 NC36 C1 通道1C极检测端35 NC34 NC33 NC32 G2 通道2门极输出31 G2 通道2门极输出30 COM2 通道2公共端29 COM2 通道2公共端28 NC27 E2 通道2E极26 E2 通道2E极25 NC24 C2 通道2C极检测端23 NC3．应用举例下图是2PD632的运用参考电路。

IGBT高压大功率驱动和保护电路的应用解析

IGBT高压大功率驱动和保护电路的应用解析IGBT在以变频器及各类电源为代表的电力电子装置中得到了广泛应用。

IGBT集双极型功率晶体管和功率MOSFET的优点于一体，具有电压控制、输入阻抗大、驱动功率小、控制电路简单、开关损耗小、通断速度快和工作频率高等优点。

但是，IGBT和其它电力电子器件一样，其应用还依赖于电路条件和开关环境。

因此，IGBT的驱动和保护电路是电路设计的难点和重点，是整个装置运行的关键环节。

为解决IGBT的可靠驱动问题，国外各IGBT生产厂家或从事IGBT应用的企业开发出了众多的IGBT驱动集成电路或模块，如国内常用的日本富士公司生产的EXB8系列，三菱电机公司生产的M579系列，美国IR 公司生产的IR21系列等。

但是，EXB8系列、M579系列和IR21系列没有软关断和电源电压欠压保护功能，而惠普生产的HCLP一316J有过流保护、欠压保护和1GBT软关断的功能，且价格相对便宜，因此，本文将对其进行研究，并给出1700V，200～300AIGBT的驱动和保护电路。

1、IGBT的工作特性IGBT是一种电压型控制器件，它所需要的驱动电流与驱动功率非常小，可直接与模拟或数字功能块相接而不须加任何附加接口电路。

IGBT的导通与关断是由栅极电压UGE来控制的，当UGE大于开启电压UGE（th）时IGBT导通，当栅极和发射极间施加反向或不加信号时，IGBT被关断。

IGBT与普通晶体三极管一样，可工作在线性放大区、饱和区和截止区，其主要作为开关器件应用。

在驱动电路中主要研究IGBT的饱和导通和截止两个状态，使其开通上升沿和关断下降沿都比较陡峭。

2、IGBT驱动电路要求在设计IGBT驱动时必须注意以下几点。

1）栅极正向驱动电压的大小将对电路性能产生重要影响，必须正确选择。

当正向驱动电压增大时，．IGBT的导通电阻下降，使开通损耗减小；但若正向驱动电压过大则负载短路时其短路电流IC随UGE增大而增大，可能使IGBT出现擎住效应，导致门控失效，从而造成IGBT的损坏；若正向驱动电压过小会使IGBT退出饱和导通区而进入线性放大区域，使IGBT过热损坏；使用中选12V&leUGE&le18V为好。

IGBT模块及其应用

IGBT模块及其应用IGBT模块及其应用作者：西安爱帕克电力电子有限公司1 前言众所周知，IGBT以其输进阻抗高、开关速度快、通态电压低、阻断电压高、承受电流大等特点，已成为当今功率半导体器件发展的主流器件。

自二十世纪八十年代初期研制成功以来，其工艺技术和参数精益求精和进步，IGBT已由第三代、第四代发展到了第五代，由穿通型（PT型）发展到非穿通型（NPT型），其电性能参数日趋完善。

IGBT模块也在此基础上同步发展，有单管模块、半桥模块、高端模块、低端模块、6单元模块等。

公道的驱动保护是IGBT安全工作的条件条件，特别是选择公道的栅极驱动电压Uge和公道的栅极串联电阻Rg，以及过电压过电流保护尤为重要。

IGBT模块的应用电路有半桥电路逆变、全桥电路逆变、三相逆变、斩波应用等。

IGBT模块已被广泛应用于UPS、感应加热电源、逆变焊机电源和电机变频调速等电源领域。

2 IGBT模块电路结构2.1 单管模块一般说来，单管IGBT模块其额定电流比较大，是由多个IGBT芯片和快恢复二极管（FRD）芯片在模块内部并联而成，其电路结构如图1所示。

表1给出了美国IR公司在中国的合资公司西安爱帕克公司生产的单管IGBT模块型号及电性能参数。

图1 单管电路结构图2 半桥电路结构2.2 半桥模块半桥IGBT模块也称为2单元模块，是一个桥臂，其内部电路结构如图2所示。

表2给出了西安爱帕克公司生产的半桥IGBT模块型号及电性能参数。

两只半桥IGBT模块可组玉成桥（H桥）逆变电路。

2.3 高端模块高端IGBT模块其内部电路结构如图3（a）和图3（b）所示。

图3（a）为斩波器应用电路结构，图3（b）为感应加热应用电路结构。

表2给出了西安爱帕克公司生产的高端IGBT模块型号及电性能参数。

图3(a) 高端电路结构图3(b) 高端电路结构2.4 低端模块低端IGBT模块其内部电路结构如图4（a）图4（b）所示。

图4（a）为斩波器应用电路结构，图4（b）为感应加热应用电路结构。

激光电源的开关器件IGBT讲解

本次课程到此结束，谢谢！
表示IGBT在导通时能流过管子的持续最大电流。
目前，市场上IGBT模块的电流可达1000A以上。
（４）集电极-发射极饱和电压Uce(sat)。是IGBT在正常饱和导通时集电极-发射极之间的电压降。这个值越小，管子的功率损耗就越小。
激光电源的开关器件IGBT
（5）开关频率。是IGBT的每秒钟开通和关断的最大次数。开关频率是以导通时间Ton、下降时间Tf和
激光电源的开关器件IGBT
课程：《激光设备控制技术》院系：电子工程系主讲人：张才华
激光电源的开关器件IGBT 教学目标：
1、了解IGBT的结构与工作原理；
2、了解IGBT的主要技术参数。
激光电源的开关器件IGBT
1、IGBT概述
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管，
=BJT(双极型三极管)
+MOSFET(绝缘栅型场效应管) 是复合全控型电压驱动式功率半导体器件。
IGBT模块实物图
激光电源的开关器件IGBT
IGBT的特点：
（1）GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；
（2）MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。（3）IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小、开关速度高而饱和压降低。（4）适合应用于直流电压在400V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等工程领域。
IGBT的开关原理：
开通关断
加正向栅极电压形成沟道，给 PNP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，只需控制输入极的N沟道 MOSFET就可以控制IGBT，所以具有高输入阻抗特性。

通俗易懂地了解IGBT之欧阳体创编

通俗易懂地了解IGBT“IGBT是什么?都在哪里有应用?”从功能上来说，IGBT就是一个电路开关，用在电压几十到几百伏量级、电流几十到几百安量级的强电上的。

(相对而言，手机、电脑电路板上跑的电电压低，以传输信号为主，都属于弱电。

)可以认为就是一个晶体管，电压电流超大而已。

家里的电灯开关是用按钮控制的。

IGBT不用机械按钮，它是由计算机控制的。

具体点说，IGBT的简化模型有3个接口，有两个(集电极、发射极)接在强电电路上，还有一个接收控制电信号，叫作门极。

给门极一个高电平信号，开关(集电极与发射极之间)就通了;再给低电平信号，开关就断了。

给门极的信号是数字信号(即只有高和低两种状态)，电压很低，属于弱电，只要经过一个比较简单的驱动电路就可以和计算机相连。

实际用的“计算机”通常是叫作DSP的微处理器，擅长处理数字信号，比较小巧。

这种可以用数字信号控制的强电开关还有很多种。

作为其中的一员，IGBT的特点是，在它这个电流电压等级下，它支持的开关速度是最高的，一秒钟可以开关几万次。

GTO以前也用在轨道交通列车上，但是GTO开关速度低，损耗大，现在只有在最大电压电流超过IGBT承受范围才使用;IGCT本质上也是GTO，不过结构做了优化，开关速度和最大电压电流都介于GTO和IGBT之间;大功率mosFET快是快，但不能支持这么大的电压电流，否则会烧掉。

要这么快的开关干什么用?常见的强电只有50Hz的交流电，变压器能变它的电压，但是不能改变它的频率，不能把它变成直流。

而有了IGBT这种开关，就可以设计出一类电路，通过计算机控制IGBT，把电源侧的交流电变成给定电压的直流电，或是把各种电变成所需频率的交流电，给负载使用。

这类电路统称变换器。

把交流电变成直流电的电路叫做整流器;把直流电变成交流电的叫做逆变器;直流变直流的叫开关电源;三相交流变交流的叫矩阵变换器。

怎么实现的?需要讲一下PWM的概念，这里我可能说的不是很清楚。

MOSFET选择策略详解

在70年代晚期推出MOSFET之前，晶闸管和双极结型晶体管（BJT）是仅有的功率开关。

BJT是电流控制器件，而MOSFET是电压控制器件。

在80年代，IGBT面市，它仍然是一种电压控制器件。

MOSFET是正温度系数器件，而IGBT则不一定。

MOSFET是多数载流子器件，因而是高频应用的理想选择。

将直流电转换为交流电的逆变器，可以在超声频率下工作以避免音频噪声。

相比IGBT，MOSFET还具有高抗雪崩能力。

在选择MOSFET时，工作频率是一个重要因素。

相比同等MOSFET，IGBT具有较低的箝位能力。

在IGBT和MOSFET之间选择时，必须考虑逆变器输入的直流总线电压、功率定额、功率拓扑和工作频率。

IGBT通常用于200V及以上的应用，而MOSFET可以用于从20V到1000V的应用。

虽然飞兆半导体公司拥有300V的IGBT，但MOSFET的开关频率却比IGBT高出许多。

较新型的MOSFET具有更低的传导损耗和开关损耗，在直到600V的中等电压应用中正在取代IGBT。

设计替代性能源电力系统、UPS、开关电源（SMPS）和其他工业系统的工程师正不断设法改进这些系统的轻载和满载效率、功率密度、可靠性和动态性能。

风能是增长最快的能源之一，一个应用实例就是风力机叶片控制，其中使用了大量的MOSFET器件。

通过迎合不同的应用需求，特定应用的MOSFET可以帮助实现这些改进。

其它需要新型和特定MOSFET解决方案的近期应用，包括易于安装在家庭车库和商业停车场的电动汽车（EV）充电系统。

这些EV充电系统将通过光伏（PV）太阳能系统和公用电网运行。

壁挂式EV充电站必须实现快速充电。

对于通信电源而言，PV电池充电站也将变得重要。

三相电机驱动和UPS逆变器需要相同类型的MOSFET，但PV太阳能逆变器可能需要不同的MOSFET，如Ultra FRFET MOSFET和常规体二极管MOSFET。

最近几年，业界大量投资PV太阳能发电。

在SMPS应用中选择IGBT和MOSFET的比较

公式 1 获得所需导通 di/dt 的栅极驱动阻抗把平均 GFS 值运用到公式 1 中，得到栅极驱动电压 Vdrive=10V，所需的 di/dt=600A/μs，FCP11N60 典型值 VGS(avg)=6V，Ciss=1200pF；于是可以计算出导通栅极驱动阻抗为 37Ω。由于在图 3 的曲线中瞬态 GFS 值是一条斜线，会在 Eon 期间出现变化，意味着 di/dt 也会变化。呈指数衰减的栅极驱动电流 Vdrive 和下降的 Ciss 作为 VGS 的函数也进入了该公式，表现具有令人惊讶的线性电流上升的总体效应。同样的，IGBT 也可以进行类似的栅极驱动导通阻抗计算，VGE(avg) 和 GFS 可以通过 IGBT 的转换特性曲线来确定，并应用 VGE(avg)下的 CIES 值代替 Ciss。计算所得的 IGBT 导通栅极驱动阻抗为 100Ω，该值比前面的 37Ω 高，表明 IGBT GFS 较高，而 CIES 较低。这里的关键之处在于，为了从 MOSFET 转换到 IGBT，必须对栅极驱动电路进行调节。传导损耗需谨慎

图 3 MOSFET的转移特性假定在导通时，FET 电流上升到 10A，根据图 3 中 25℃的那条曲线，为了达到 10A 的值，栅极电压必须从 5.2V 转换到 6.7V，平均 GFS 为 10A/(6.7V-5.2V)=6.7mΩ。
公式 2 CCM PFC 电路中的 RMS 电流式 2 中，Iacrms 是 PFC 电路 RMS 输入电流；Vac 是 PFC 电路 RMS 输入电压；Vout 是直流输出电压。在实际应用中，计算 IGBT 在类似 PFC 电路中的传导损耗将更加复杂，因为每个开关周期都在不同的 IC 上进行。IGBT 的 VCE(sat)不能由一个阻抗表示，比较简单直接的方法是将其表示为阻抗 RFCE 串联一个固定

mos功率模块

mos功率模块
MOS（Metal-Oxide-Semiconductor，金属氧化物半导体）功率模块是一种用于电力电子转换器和电源系统的半导体器件。

它具有高电压、高电流和低导通电阻的特点，广泛应用于工业控制、通信、电动汽车、太阳能等领域。

MOS功率模块主要包括以下几种：
1. 栅极驱动器：它是MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）的核心部分，用于控制电流流动。

栅极驱动器输出电流大，可驱动较高功率的MOSFET。

2. 功率MOSFET：它是功率电子器件中的主要组成部分，具有高电压、高电流和低导通电阻特性。

功率MOSFET分为单极性（N-channel和P-channel）和双极性（增强型和耗尽型）两种。

3. 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）：它是一种混合型半导体器件，结合了MOSFET和双极型晶体管的优点，具有高电压、高电流、低导通电阻和较高的工作频率。

IGBT在工业控制、电动汽车等领域具有重要应用。

4. 碳化硅（SiC）功率模块：它是一种新型半导体材料，具有高电压、高温度、高频率和低导通电阻等特点。

SiC功率模块在电动汽车、太阳能发电、工业控制等领域具有广泛的应用前景。

5. 氮化镓（GaN）功率模块：氮化镓是一种宽禁带半导体材料，具有高电压、高频率、高功率和低导通电阻等优点。

GaN功率模块在5G 通信、电动汽车、激光照明等领域具有重要应用。

总之，MOS功率模块是一种重要的半导体器件，具有广泛的应用领域。

随着新材料和技术的不断发展，未来MOS功率模块将进一步提升性能，满足更高要求的电力电子转换和控制系统。