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正式商用的高壓大電流IGBT器件至今尚未出現，其電壓和電流容量還很有限，遠遠不能滿足電力電子應用技術發展的需求，特別是在高壓領域的許多應用中，要求器件的電壓等級達到10KV以上。目前只能通過IGBT高壓串聯等技術來實現高壓應用。國外的一些廠家如瑞士ABB公司采用軟穿通原則研制出了8KV的IGBT器件，德國的EUPEC生產的6500V/600A高壓大功率IGBT器件已經獲得實際應用，日本東芝也已涉足該領域。與此同時，各大半導體生產廠商不斷開發IGBT的高耐壓、大電流、高速、低飽和壓降、高可靠性、低成本技術，主要采用1um以下制作工藝，研制開發取得一些新進展。 [1]這次從穿通(PT)型技術先進到...

絕緣柵雙極晶體管（Insulate-Gate Bipolar Transistor—IGBT）綜合了電力晶體管（Giant Transistor—GTR）和電力場效應晶體管（Power MOSFET）的優點，具有良好的特性，應用領域很***；IGBT也是三端器件：柵極，集電極和發射極。絕緣柵雙極晶體管（Insulate-Gate Bipolar Transistor—IGBT）綜合了電力晶體管（Giant Transistor—GTR）和電力場效應晶體管（Power MOSFET）的優點，具有良好的特性，應用領域很***；IGBT也是三端器件：柵極，集電極和發射極。 IGBT(Insulate...

大電流高電壓的IGBT已模塊化，它的驅動電路除上面介紹的由分立元件構成之外，已制造出集成化的IGBT**驅動電路。其性能更好，整機的可靠性更高及體積更小。選擇IGBT模塊的電壓規格與所使用裝置的輸入電源即試電電源電壓緊密相關。其相互關系見下表。使用中當IGBT模塊集電極電流增大時，所產生的額定損耗亦變大。同時，開關損耗增大，使原件發熱加劇，因此，選用IGBT模塊時額定電流應大于負載電流。特別是用作高頻開關時，由于開關損耗增大，發熱加劇，選用時應該降等使用。因此因靜電而導致柵極擊穿是IGBT失效的常見原因之一。徐匯區如何IGBT模塊設計在應用中有時雖然保證了柵極驅動電壓沒有超過柵極比較大額定電壓...

當柵極和發射極短接并在集電極端子施加一個正電壓時，P/NJ3結受反向電壓控制。此時，仍然是由N漂移區中的耗盡層承受外部施加的電壓。 [2]閂鎖IGBT在集電極與發射極之間有一個寄生PNPN晶閘管。在特殊條件下，這種寄生器件會導通。這種現象會使集電極與發射極之間的電流量增加，對等效MOSFET的控制能力降低，通常還會引起器件擊穿問題。晶閘管導通現象被稱為IGBT閂鎖，具體地說，這種缺陷的原因互不相同，與器件的狀態有密切關系。通常情況下，靜態和動態閂鎖有如下主要區別：此時，仍然是由N漂移區中的耗盡層承受外部施加的電壓。靜安區進口IGBT模塊設計IGBT的開關作用是通過加正向柵極電壓形成溝道，給PN...

當柵極和發射極短接并在集電極端子施加一個正電壓時，P/NJ3結受反向電壓控制。此時，仍然是由N漂移區中的耗盡層承受外部施加的電壓。 [2]閂鎖IGBT在集電極與發射極之間有一個寄生PNPN晶閘管。在特殊條件下，這種寄生器件會導通。這種現象會使集電極與發射極之間的電流量增加，對等效MOSFET的控制能力降低，通常還會引起器件擊穿問題。晶閘管導通現象被稱為IGBT閂鎖，具體地說，這種缺陷的原因互不相同，與器件的狀態有密切關系。通常情況下，靜態和動態閂鎖有如下主要區別：由于N+ 區存在電導調制效應，所以IGBT 的通態壓降小，耐壓1000V的IGBT 通態壓降為2 ～ 3V 。奉賢區進口IGBT模塊...

3、調節功率開關器件的通斷速度柵極電阻小，開關器件通斷快，開關損耗小；反之則慢，同時開關損耗大。但驅動速度過快將使開關器件的電壓和電流變化率**提高，從而產生較大的干擾，嚴重的將使整個裝置無法工作，因此必須統籌兼顧。二、柵極電阻的選取1、柵極電阻阻值的確定各種不同的考慮下，柵極電阻的選取會有很大的差異。初試可如下選取：不同品牌的IGBT模塊可能有各自的特定要求，可在其參數手冊的推薦值附近調試。2、柵極電阻功率的確定柵極電阻的功率由IGBT柵極驅動的功率決定，一般來說柵極電阻的總功率應至少是柵極驅動功率的2倍。IGBT柵極驅動功率 P=FUQ，其中：F 為工作頻率；U 為驅動輸出電壓的峰峰值；在...

導通壓降電導調制效應使電阻RN減小，使通態壓降小。關斷當在柵極施加一個負偏壓或柵壓低于門限值時，溝道被禁止，沒有空穴注入N-區內。在任何情況下，如果MOSFET電流在開關階段迅速下降，集電極電流則逐漸降低，這是因為換向開始后，在N層內還存在少數的載流子（少子）。這種殘余電流值（尾流）的降低，完全取決于關斷時電荷的密度，而密度又與幾種因素有關，如摻雜質的數量和拓撲，層次厚度和溫度。少子的衰減使集電極電流具有特征尾流波形，集電極電流引起以下問題：功耗升高；交叉導通問題，特別是在使用續流二極管的設備上，問題更加明顯。IGBT的驅動原理與電力MOSFET基本相同，通斷由柵射極電壓uGE決定。寶山區哪里...

這次從穿通(PT)型技術先進到非穿通(NPT)型技術，是**基本的，也是很重大的概念變化。這就是：穿通(PT)技術會有比較高的載流子注入系數，而由于它要求對少數載流子壽命進行控制致使其輸運效率變壞。另一方面，非穿通(NPT)技術則是基于不對少子壽命進行殺傷而有很好的輸運效率，不過其載流子注入系數卻比較低。進而言之，非穿通(NPT)技術又被軟穿通(LPT)技術所代替，它類似于某些人所謂的“軟穿通”(SPT)或“電場截止”(FS)型技術，這使得“成本—性能”的綜合效果得到進一步改善。1996年，CSTBT(載流子儲存的溝槽柵雙極晶體管)使第5代IGBT模塊得以實現[6]，它采用了弱穿通(LPT)芯...

IGBT是先進的第三代功率模塊，工作頻率1-20khz,主要應用在變頻器的主回路逆變器及一切逆變電路，即dc/ac變換中。例電動汽車、伺服控制器、UPS、開關電源、斬波電源、無軌電車等。問世迄今有十年多歷史，幾乎已替代一切其它功率器件，例SCR、GTO、GTR、MOSFET、雙極型達林頓管等如今功率可高達1MW的低頻應用中，單個元件電壓可達4.0KV（pt結構）一6.5KV（npt結構），電流可達1.5KA,是較為理想的功率模塊。 [1]a,柵極與任何導電區要絕緣，以免產生靜電而擊穿，所以包裝時將g極和e極之間要有導電泡沫塑料，將它短接。裝配時切不可用手指直接接觸，直到g極管腳進行長久性連接。...

1947年12月，美國貝爾實驗室的肖克利、巴丁和布拉頓組成的研究小組，研制出一種點接觸型的鍺晶體管。晶體管的問世，是20世紀的一項重大發明，是微電子**的先聲。晶體管出現后，人們就能用一個小巧的、消耗功率低的電子器件，來代替體積大、功率消耗大的電子管了。晶體管的發明又為后來集成電路的誕生吹響了號角。20世紀**初的10年，通信系統已開始應用半導體材料。20世紀上半葉，在無線電愛好者中***流行的礦石收音機，就采用礦石這種半導體材料進行檢波。半導體的電學特性也在電話系統中得到了應用。晶體管的發明，**早可以追溯到1929年，當時工程師利蓮費爾德就已經取得一種晶體管的**。但是，限于當時的技術水平...

導通壓降電導調制效應使電阻RN減小，使通態壓降小。關斷當在柵極施加一個負偏壓或柵壓低于門限值時，溝道被禁止，沒有空穴注入N-區內。在任何情況下，如果MOSFET電流在開關階段迅速下降，集電極電流則逐漸降低，這是因為換向開始后，在N層內還存在少數的載流子（少子）。這種殘余電流值（尾流）的降低，完全取決于關斷時電荷的密度，而密度又與幾種因素有關，如摻雜質的數量和拓撲，層次厚度和溫度。少子的衰減使集電極電流具有特征尾流波形，集電極電流引起以下問題：功耗升高；交叉導通問題，特別是在使用續流二極管的設備上，問題更加明顯。MOSFET驅動功率很小，開關速度快，但導通壓降大，載流密度小。上海選擇IGBT模塊...

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT（雙極型三極管）和MOS（絕緣柵型場效應管）組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件， 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優點。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅動電流較大；MOSFET驅動功率很小，開關速度快，但導通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優點，驅動功率小而飽和壓降低。IGBT非常適合應用于直流電壓為600V及以上的變流系統如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。MOSFET驅動功率很小，開關速度快，但導通壓降大，載流密度...

這種方法雖然準確但太繁瑣，一般情況下我們可以簡單地利用IGBT數據手冊中所給出的輸入電容Cies值近似地估算出門極電荷：如果IGBT數據表給出的Cies的條件為VCE = 25 V, VGE = 0 V, f= 1 MHz，那么可以近似的認為Cin=4.5Cies，門極電荷 QG ≈ ΔUGE · Cies · 4.5 = [ VG(on) - VG(off) ] · Cies · 4.5Cies : IGBT的輸入電容（Cies 可從IGBT 手冊中找到）如果IGBT數據表給出的Cies的條件為VCE = 10 V, VGE = 0 V, f= 1 MHz，那么可以近似的認為Cin=2.2C...

Q 為柵極電荷，可參考IGBT模塊參數手冊。例如，常見IGBT驅動器(如TX-KA101)輸出正電壓15V，負電壓-9V，則U=24V，假設 F=10KHz，Q=2.8uC可計算出 P=0.67w ，柵極電阻應選取2W電阻，或2個1W電阻并聯。三、設置柵極電阻的其他注意事項1、盡量減小柵極回路的電感阻抗，具體的措施有：a)驅動器靠近IGBT減小引線長度；b) 驅動的柵射極引線絞合，并且不要用過粗的線；c) 線路板上的 2 根驅動線的距離盡量靠近；d) 柵極電阻使用無感電阻；e) 如果是有感電阻，可以用幾個并聯以減小電感。2、IGBT 開通和關斷選取不同的柵極電阻為了減少接觸熱阻，在散熱器與IG...

Cies : IGBT的輸入電容（Cies 可從IGBT 手冊中找到）如果IGBT數據手冊中已經給出了正象限的門極電荷曲線，那么只用Cies 近似計算負象限的門極電荷會更接近實際值：門極電荷 QG ≈ QG(on) + ΔUGE · Cies · 4.5 = QG(on) + [ 0 - VG(off) ] · Cies · 4.5-- 適用于Cies 的測試條件為 VCE = 25 V, VGE = 0 V, f= 1 MHz 的IGBT門極電荷 QG ≈ QG(on) + ΔUGE · Cies · 2.2 = QG(on) + [ 0 - VG(off) ] · Cies · 2.2--...

通常為達到更好的驅動效果，IGBT開通和關斷可以采取不同的驅動速度，分別選取 Rgon和Rgoff（也稱 Rg+ 和 Rg- ）往往是很必要的。IGBT驅動器有些是開通和關斷分別輸出控制，只要分別接上Rgon和Rgoff就可以了。有些驅動器只有一個輸出端，這就要在原來的Rg 上再并聯一個電阻和二極管的串聯網絡，用以調節2個方向的驅動速度。3、在IGBT的柵射極間接上Rge=10－100K 電阻，防止在未接驅動引線的情況下，偶然加主電高壓，通過米勒電容燒毀IGBT。所以用戶比較好再在IGBT的柵射極或MOSFET柵源間加裝Rge。幾年當中，這種在采用PT設計的外延片上制備的DMOS平面柵結構，其...

通常為達到更好的驅動效果，IGBT開通和關斷可以采取不同的驅動速度，分別選取 Rgon和Rgoff（也稱 Rg+ 和 Rg- ）往往是很必要的。IGBT驅動器有些是開通和關斷分別輸出控制，只要分別接上Rgon和Rgoff就可以了。有些驅動器只有一個輸出端，這就要在原來的Rg 上再并聯一個電阻和二極管的串聯網絡，用以調節2個方向的驅動速度。3、在IGBT的柵射極間接上Rge=10－100K 電阻，防止在未接驅動引線的情況下，偶然加主電高壓，通過米勒電容燒毀IGBT。所以用戶比較好再在IGBT的柵射極或MOSFET柵源間加裝Rge。IGBT模塊的電壓規格與所使用裝置的輸入電源即試電電源電壓緊密相關...

常適合應用于直流電壓為600V及以上的變流系統如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。 圖1所示為一個N 溝道增強型絕緣柵雙極晶體管結構， N+ 區稱為源區，附于其上的電極稱為源極。N+ 區稱為漏區。器件的控制區為柵區，附于其上的電極稱為柵極。溝道在緊靠柵區邊界形成。在漏、源之間的P 型區（包括P+ 和P 一區）（溝道在該區域形成），稱為亞溝道區（ Subchannel region ）。而在漏區另一側的P+ 區稱為漏注入區（ Drain injector ），它是IGBT 特有的功能區，與漏區和亞溝道區一起形成PNP 雙極晶體管，起發射極的作用，向漏極注入空穴，進行導電調制，...

為了抑制n+pn-寄生晶體管的工作IGBT采用盡量縮小p+n-p晶體管的電流放大系數α作為解決閉鎖的措施。具體地來說，p+n-p的電流放大系數α設計為0.5以下。 IGBT的閉鎖電流IL為額定電流（直流）的3倍以上。IGBT的驅動原理與電力MOSFET基本相同，通斷由柵射極電壓uGE決定。 [2]導通IGBT硅片的結構與功率MOSFET 的結構十分相似，主要差異是IGBT增加了P+ 基片和一個N+ 緩沖層（NPT-非穿通-IGBT技術沒有增加這個部分），其中一個MOSFET驅動兩個雙極器件。因此因靜電而導致柵極擊穿是IGBT失效的常見原因之一。虹口區選擇IGBT模塊廠家現貨IGBT功率模塊采用...

表1 IGBT門極驅動條件與器件特性的關系由于IGBT的開關特性和安全工作區隨著柵極驅動電路的變化而變化，因而驅動電路性能的好壞將直接影響IGBT能否正常工作。為使IGBT能可靠工作。IGBT對其驅動電路提出了以下要求。1)向IGBT提供適當的正向柵壓。并且在IGBT導通后。柵極驅動電路提供給IGBT的驅動電壓和電流要有足夠的幅度，使IGBT的功率輸出級總處于飽和狀態。瞬時過載時，柵極驅動電路提供的驅動功率要足以保證IGBT不退出飽和區。IGBT導通后的管壓降與所加柵源電壓有關，在漏源電流一定的情況下，VGE越高，VDS值就越低，器件的導通損耗就越小，這有利于充分發揮管子的工作能力。但是， V...

在應用中有時雖然保證了柵極驅動電壓沒有超過柵極比較大額定電壓，但柵極連線的寄生電感和柵極與集電極間的電容耦合，也會產生使氧化層損壞的振蕩電壓。為此，通常采用雙絞線來傳送驅動信號，以減少寄生電感。在柵極連線中串聯小電阻也可以抑制振蕩電壓。此外，在柵極—發射極間開路時，若在集電極與發射極間加上電壓，則隨著集電極電位的變化，由于集電極有漏電流流過，柵極電位升高，集電極則有電流流過。這時，如果集電極與發射極間存在高電壓，則有可能使IGBT發熱及至損壞。由于IGBT模塊為MOSFET結構，IGBT的柵極通過一層氧化膜與發射極實現電隔離。長寧區銷售IGBT模塊聯系人絕緣柵雙極晶體管（Insulate-Ga...

通常為達到更好的驅動效果，IGBT開通和關斷可以采取不同的驅動速度，分別選取 Rgon和Rgoff（也稱 Rg+ 和 Rg- ）往往是很必要的。IGBT驅動器有些是開通和關斷分別輸出控制，只要分別接上Rgon和Rgoff就可以了。有些驅動器只有一個輸出端，這就要在原來的Rg 上再并聯一個電阻和二極管的串聯網絡，用以調節2個方向的驅動速度。3、在IGBT的柵射極間接上Rge=10－100K 電阻，防止在未接驅動引線的情況下，偶然加主電高壓，通過米勒電容燒毀IGBT。所以用戶比較好再在IGBT的柵射極或MOSFET柵源間加裝Rge。由于此氧化膜很薄，其擊穿電壓一般達到20～30V。松江區品牌IGB...

1947年12月，美國貝爾實驗室的肖克利、巴丁和布拉頓組成的研究小組，研制出一種點接觸型的鍺晶體管。晶體管的問世，是20世紀的一項重大發明，是微電子**的先聲。晶體管出現后，人們就能用一個小巧的、消耗功率低的電子器件，來代替體積大、功率消耗大的電子管了。晶體管的發明又為后來集成電路的誕生吹響了號角。20世紀**初的10年，通信系統已開始應用半導體材料。20世紀上半葉，在無線電愛好者中***流行的礦石收音機，就采用礦石這種半導體材料進行檢波。半導體的電學特性也在電話系統中得到了應用。晶體管的發明，**早可以追溯到1929年，當時工程師利蓮費爾德就已經取得一種晶體管的**。但是，限于當時的技術水平...

IGBT功率模塊采用IC驅動，各種驅動保護電路，高性能IGBT芯片，新型封裝技術，從復合功率模塊PIM發展到智能功率模塊IPM、電力電子積木PEBB、電力模塊IPEM。PIM向高壓大電流發展，其產品水平為1200—1800A/1800—3300V，IPM除用于變頻調速外，600A/2000V的IPM已用于電力機車VVVF逆變器。平面低電感封裝技術是大電流IGBT模塊為有源器件的PEBB，用于艦艇上的導彈發射裝置。IPEM采用共燒瓷片多芯片模塊技術組裝PEBB，**降低電路接線電感，提高系統效率，現已開發成功第二代IPEM，其中所有的無源元件以埋層方式掩埋在襯底中。智能化、模塊化成為IGBT發展...

當晶閘管全部導通時，靜態閂鎖出現。只在關斷時才會出現動態閂鎖。這一特殊現象嚴重地限制了安全操作區。為防止寄生NPN和PNP晶體管的有害現象，有必要采取以下措施：一是防止NPN部分接通，分別改變布局和摻雜級別。二是降低NPN和PNP晶體管的總電流增益。此外，閂鎖電流對PNP和NPN器件的電流增益有一定的影響，因此，它與結溫的關系也非常密切；在結溫和增益提高的情況下，P基區的電阻率會升高，破壞了整體特性。因此，器件制造商必須注意將集電極最大電流值與閂鎖電流之間保持一定的比例，通常比例為1：5。 [2]IGBT 的開關特性是指漏極電流與漏源電壓之間的關系。寶山區品牌IGBT模塊品牌IGBT功率模塊采...

IGBT是強電流、高壓應用和快速終端設備用垂直功率MOSFET的自然進化。MOSFET由于實現一個較高的擊穿電壓BVDSS需要一個源漏通道，而這個通道卻具有很高的電阻率，因而造成功率MOSFET具有RDS(on)數值高的特征，IGBT消除了現有功率MOSFET的這些主要缺點。雖然***一代功率MOSFET器件大幅度改進了RDS(on)特性，但是在高電平時，功率導通損耗仍然要比IGBT 高出很多。IGBT較低的壓降，轉換成一個低VCE(sat)的能力，以及IGBT的結構，與同一個標準雙極器件相比，可支持更高電流密度，并簡化 IGBT驅動器的原理圖。 [1]穿通(PT)技術會有比較高的載流子注入系...

在使用IGBT的場合，當柵極回路不正常或柵極回路損壞時(柵極處于開路狀態)，若在主回路上加上電壓，則IGBT就會損壞，為防止此類故障，應在柵極與發射極之間串接一只10KΩ左右的電阻。在安裝或更換IGBT模塊時，應十分重視IGBT模塊與散熱片的接觸面狀態和擰緊程度。為了減少接觸熱阻，比較好在散熱器與IGBT模塊間涂抹導熱硅脂。一般散熱片底部安裝有散熱風扇，當散熱風扇損壞中散熱片散熱不良時將導致IGBT模塊發熱，而發生故障。因此對散熱風扇應定期進行檢查，一般在散熱片上靠近IGBT模塊的地方安裝有溫度感應器，當溫度過高時將報警或停止IGBT模塊工作 [1]。80年代初期，用于功率MOSFET制造技術...

當晶閘管全部導通時，靜態閂鎖出現。只在關斷時才會出現動態閂鎖。這一特殊現象嚴重地限制了安全操作區。為防止寄生NPN和PNP晶體管的有害現象，有必要采取以下措施：一是防止NPN部分接通，分別改變布局和摻雜級別。二是降低NPN和PNP晶體管的總電流增益。此外，閂鎖電流對PNP和NPN器件的電流增益有一定的影響，因此，它與結溫的關系也非常密切；在結溫和增益提高的情況下，P基區的電阻率會升高，破壞了整體特性。因此，器件制造商必須注意將集電極最大電流值與閂鎖電流之間保持一定的比例，通常比例為1：5。 [2]只在關斷時才會出現動態閂鎖。這一特殊現象嚴重地限制了安全操作區。普陀區質量IGBT模塊廠家現貨正式...

IGBT 的開關作用是通過加正向柵極電壓形成溝道，給PNP 晶體管提供基極電流，使IGBT 導通。反之，加反向門極電壓消除溝道，流過反向基極電流，使IGBT 關斷。IGBT 的驅動方法和MOSFET 基本相同，只需控制輸入極N一溝道MOSFET ，所以具有高輸入阻抗特性。當MOSFET 的溝道形成后，從P+ 基極注入到N 一層的空穴（少子），對N 一層進行電導調制，減小N 一層的電阻，使IGBT 在高電壓時，也具有低的通態電壓。 [1] [4]IGBT 的靜態特性主要有伏安特性、轉移特性和開關特性。柵射極間施加反壓或不加信號時，MOSFET內的溝道消失，晶體管的基極電流被切斷，IGBT關斷。長...

表1 IGBT門極驅動條件與器件特性的關系由于IGBT的開關特性和安全工作區隨著柵極驅動電路的變化而變化，因而驅動電路性能的好壞將直接影響IGBT能否正常工作。為使IGBT能可靠工作。IGBT對其驅動電路提出了以下要求。1)向IGBT提供適當的正向柵壓。并且在IGBT導通后。柵極驅動電路提供給IGBT的驅動電壓和電流要有足夠的幅度，使IGBT的功率輸出級總處于飽和狀態。瞬時過載時，柵極驅動電路提供的驅動功率要足以保證IGBT不退出飽和區。IGBT導通后的管壓降與所加柵源電壓有關，在漏源電流一定的情況下，VGE越高，VDS值就越低，器件的導通損耗就越小，這有利于充分發揮管子的工作能力。但是， V...