igbt模塊原理

2021-05-26

1、方法

igbt模塊是強(qiáng)電流、高電壓使用和快速終端設(shè)備用垂直功率MOSFET的自然進(jìn)化。由于完成1個(gè)較高的擊穿電壓BVDSS要1個(gè)源漏通道,而這一通道卻具備很高的電阻率,因此導(dǎo)致功率MOSFET具備RDS(on)數(shù)值高的特性,igbt模塊有著了現(xiàn)有功率MOSFET的這些主要缺陷。盡管最新一代功率MOSFET器件極大幅度改善了RDS(on)特性,但在高電平時(shí),功率導(dǎo)通耗損依然要比igbt模塊技術(shù)超出很多。較低的壓降,轉(zhuǎn)變成1個(gè)低VCE(sat)的能力,及其igbt模塊的結(jié)構(gòu),同一標(biāo)準(zhǔn)雙極器件相比,可支持更高一些電流密度,并簡單化igbt模塊驅(qū)動器的原理圖。
2、導(dǎo)通

igbt模塊硅片的構(gòu)造與功率MOSFET的構(gòu)造非常相近,主要差別是igbt模塊提升了P+基片和1個(gè)N+緩沖層(NPT-非穿通-igbt模塊工藝沒提升這一部分)。如等效電路圖所顯示(圖1),當(dāng)中1個(gè)MOSFET驅(qū)動2個(gè)雙極器件?;挠迷诠荏w的P+和N+區(qū)間建立了1個(gè)J1結(jié)。當(dāng)正柵偏壓使柵極下邊反演P基區(qū)時(shí),1個(gè)N溝道生成,與此同時(shí)產(chǎn)生1個(gè)電子流,并完全依照功率MOSFET的形式產(chǎn)生一股電流。倘若這一電子流產(chǎn)生的電壓在0.7V范疇內(nèi),那麼,J1將位于順向偏壓,一些空穴引入N-區(qū)內(nèi),并調(diào)節(jié)陰陽極間的電阻率,這個(gè)形式減低了功率導(dǎo)通的總耗損,并啟動了第2個(gè)電荷流。最終的結(jié)論是,在半導(dǎo)體層級內(nèi)臨時(shí)產(chǎn)生2種不一樣的電流拓?fù)洌?個(gè)電子流(MOSFET電流);空穴電流(雙極)。

3、斷開

當(dāng)在柵極提升1個(gè)負(fù)偏壓或柵壓低于門限值時(shí),溝道被禁止,沒空穴引入N-區(qū)內(nèi)。在任意情況下,倘若MOSFET電流在開關(guān)階段迅速下降,集電極電流則逐漸減低,這是由于換向開始后,在N層內(nèi)還存有少部分的載流子(少子)。這個(gè)殘存電流值(尾流)的減低,完全取決于斷開時(shí)電荷的密度,而密度又與幾個(gè)要素相關(guān),如摻雜質(zhì)的數(shù)量和拓?fù)?,層級厚度和溫度。少子的衰減使集電極電流具有明顯性尾流波型,集電極電流造成下列情況:功耗升高;交叉導(dǎo)通情況,尤其是在用續(xù)流二極管的機(jī)器上,情況更為突出。

考慮到尾流與少子的重組相關(guān),尾流的電流值應(yīng)與芯片的溫度、IC和VCE息息相關(guān)的空穴移動性有緊密的關(guān)聯(lián)。為此,按照所做到的溫度,減低這個(gè)作用在終端設(shè)備設(shè)計(jì)上的電流的不理想效應(yīng)是有效的。

以上就是傳承電子對igbt模塊原理的介紹,傳承電子是一家以電力電子為專業(yè)領(lǐng)域的功率半導(dǎo)體模塊制造商,為眾多的企業(yè)公司提供功率半導(dǎo)體模塊的定制、生產(chǎn)和加工,同時(shí)還給眾多公司提供來料代工或貼牌加工業(yè)務(wù)。主要產(chǎn)品為各種封裝形式的絕緣式和非絕緣式功率半導(dǎo)體模塊、各種標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)的功率半導(dǎo)體模塊等。

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