IGBT單管和IGBT功率模塊PIM、IPM的區(qū)別是什么？作者：海飛樂技術(shù)時(shí)間：2018-04-1218:47IGBT功率模塊采用封裝技術(shù)集成驅(qū)動(dòng)、保護(hù)電路和高能芯片一起的模塊，已經(jīng)從復(fù)合功率模塊PIM發(fā)展到了智能功率模塊IPM、電力電子積木PEBB、電力模塊IPEM等。IGBT單管和IGBT功率模塊的定義不同：IGBT單管：分立IGBT，封裝較模塊小，電流通常在50A以下，常見有TO247、TO3P等封裝。IGBT模塊：塊化封裝就是將多個(gè)IGBT集成封裝在一起，即模塊化封裝的IGBT芯片。常見的有1in1,2in1,6in1等。PIM模塊：集成整流橋+制動(dòng)單元（PFC）+三相逆變（IGBT橋）；IPM模塊：即智能功率模塊，集成門級驅(qū)動(dòng)及保護(hù)功能（熱保護(hù)，過流保護(hù)等）的IGBT模塊。IGBT單管和IGBT功率模塊的結(jié)構(gòu)不同IGBT單管為一個(gè)N溝道增強(qiáng)型絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu)，N+區(qū)稱為源區(qū)，附于其上的電極稱為源極。P+區(qū)稱為漏區(qū)。器件的控制區(qū)為柵區(qū)，附于其上的電極稱為柵極。溝道在緊靠柵區(qū)邊界形成。在漏、源之間的P型區(qū)（包括P+和P一區(qū)）（溝道在該區(qū)域形成），稱為亞溝道區(qū)（Subchannelregion）。而在漏區(qū)另一側(cè)的P+區(qū)稱為漏注入?yún)^(qū)（Draininjector），它是IGBT特有的功能區(qū)，與漏區(qū)和亞溝道區(qū)一起形成PNP雙極晶體管，起發(fā)射極的作用。1974年，逆導(dǎo)晶閘管和非對稱晶閘管研制完成。推廣模塊加工廠

    l輸入電壓380V±10%l頻率50HZ；l輸出電壓500～1500V可調(diào)（可多個(gè)電源組成）l輸出電流10A；l電壓控制精度1%l電壓調(diào)整率<；l紋波電壓<1%；l工作溫度室溫～40℃；l保護(hù)有過壓、過流、短路保護(hù)功能。2）直流電容器分為支撐電容、儲(chǔ)能電容，分別用于補(bǔ)償充電和實(shí)驗(yàn)時(shí)的大電流放電，滿足動(dòng)態(tài)測試、短路電流、反偏安全工作區(qū)的測試需求。至少包含8mF的容量。l單體電容容量1mFl額定電壓3300Vl脈沖電流1kAl工作溫度室溫～40℃l工作濕度<70%3）動(dòng)態(tài)測試負(fù)載電感l(wèi)電感量20μH、50μH100μH200μH500μH1000μH、2000μHl電流通過選擇不同檔位電感，滿足0~1kA電流輸出需求（10ms）l瞬態(tài)電壓大于3300Vl負(fù)載電感配備自動(dòng)切換開關(guān)，可分別接通不同電感值，由計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)接通；自動(dòng)切換開關(guān)參數(shù)性能需求與電感要求相匹配。4）安全工作區(qū)測試負(fù)載電感l(wèi)電感量1mH、10mH、50mH、100mHl電流通過選擇不同檔位電感，滿足0~200A電流輸出需求（10ms）l瞬態(tài)電壓大于10kVl負(fù)載電感配備自動(dòng)切換開關(guān)，可分別接通不同電感值，由計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)接通；自動(dòng)切換開關(guān)參數(shù)性能需求與電感要求相匹配。5）補(bǔ)充充電回路限流電感限制充電回路中的di/dt。l電感量100μHl電流能力6000A。私人模塊商城IGBT模塊按封裝工藝來看主要可分為焊接式與壓接式兩類。

    所以脈沖寬度下應(yīng)小于300μs，通常取1ms，相當(dāng)廣50Hz正弦波的18°電角度。二、觸發(fā)脈沖的型式要有助于可控硅觸模塊發(fā)電路導(dǎo)通時(shí)間的一致性對于可控硅串并聯(lián)電路，要求并聯(lián)或者串聯(lián)的元件要同一時(shí)刻導(dǎo)通，使兩個(gè)管子中流過的電流及或承受的電壓及相同。否則，由于元件特性的分散性，在并聯(lián)電路中使導(dǎo)通較早的元件超出允許范圍，在串聯(lián)電路中使導(dǎo)通較晚的元件超出允許范圍而被損壞，所以，針對上述問題，通常采取強(qiáng)觸發(fā)措施，使并聯(lián)或者串聯(lián)的可控硅盡量在同一時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通。三、觸發(fā)電路的觸發(fā)脈沖要有足夠的移相范圍并且要與主回路電源同步為了保證可控硅變流裝置能在給定的控制范圍內(nèi)工作，必須使觸發(fā)脈沖能在相應(yīng)的范圍內(nèi)進(jìn)行移相。同時(shí)，無論是在可控整流、有源逆變還是在交流調(diào)壓的觸發(fā)電路中，為了使每—周波重復(fù)在相同位置上觸發(fā)可控硅，觸發(fā)信號必須與電源同步，即觸發(fā)信號要與主回路電源保持固定的相位關(guān)系。否則，觸發(fā)電路就不能對主回路的輸出電壓Ud進(jìn)行準(zhǔn)確的控制。逆變運(yùn)行時(shí)甚至?xí)斐啥搪肥鹿?，而同步是由相主回路接在同一個(gè)電源上的同步變壓器輸出的同步信號來實(shí)現(xiàn)的。以上就是可控硅模塊觸發(fā)電路時(shí)必須滿足的三個(gè)必定條件，希望對您有所幫助。

    尾流）的降低，完全取決于關(guān)斷時(shí)電荷的密度，而密度又與幾種因素有關(guān)，如摻雜質(zhì)的數(shù)量和拓?fù)?，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(dǎo)通問題，特別是在使用續(xù)流二極管的設(shè)備上，問題更加明顯。鑒于尾流與少子的重組有關(guān)，尾流的電流值應(yīng)與芯片的溫度、IC和VCE密切相關(guān)的空穴移動(dòng)性有密切的關(guān)系。因此，根據(jù)所達(dá)到的溫度，降低這種作用在終端設(shè)備設(shè)計(jì)上的電流的不理想效應(yīng)是可行的。阻斷與閂鎖當(dāng)集電極被施加一個(gè)反向電壓時(shí)，J1就會(huì)受到反向偏壓控制，耗盡層則會(huì)向N-區(qū)擴(kuò)展。因過多地降低這個(gè)層面的厚度，將無法取得一個(gè)有效的阻斷能力，所以，這個(gè)機(jī)制十分重要。另一方面，如果過大地增加這個(gè)區(qū)域尺寸，就會(huì)連續(xù)地提高壓降。第二點(diǎn)清楚地說明了NPT器件的壓降比等效（IC和速度相同）PT器件的壓降高的原因。當(dāng)柵極和發(fā)射極短接并在集電極端子施加一個(gè)正電壓時(shí)，P/NJ3結(jié)受反向電壓控制，此時(shí)，仍然是由N漂移區(qū)中的耗盡層承受外部施加的電壓。IGBT在集電極與發(fā)射極之間有一個(gè)寄生PNPN晶閘管（如圖1所示）。在特殊條件下，這種寄生器件會(huì)導(dǎo)通。這種現(xiàn)象會(huì)使集電極與發(fā)射極之間的電流量增加。IGBT模塊輸入阻抗大，驅(qū)動(dòng)功率小，控制電路簡單，開關(guān)損耗小，通斷速度快，工作頻率高，元件容量大等優(yōu)點(diǎn)。

    螺釘應(yīng)以推薦的夾緊力矩范圍予以夾緊。如果該力矩不足，可能使接觸熱阻變大，或在工作中產(chǎn)生松動(dòng)。反之，如果力矩過大，可能引起外殼破壞。將IGBT模塊安裝在由擠壓模制作的散熱器上時(shí)，IGBT模塊的安裝與散熱器擠壓方向平行，這是為了減小散熱器變形的影響。圖2螺釘?shù)膴A緊方法把模塊焊接到PCB時(shí)，應(yīng)注意焊接時(shí)間要短。注意波形焊接機(jī)的溶劑干燥劑的用量，不要使用過量的溶劑。模塊不能沖洗。用網(wǎng)版印刷技術(shù)在散熱器表面印刷50μm的散熱復(fù)合用螺釘把模塊和PCB安裝在散熱器上。在未上螺釘之前，輕微移動(dòng)模塊可以更好地分布散熱膏。安裝螺釘時(shí)先用合適的力度固定兩個(gè)螺釘，然后用推薦的力度旋緊螺釘。在IGBT模塊的端子上，將柵極驅(qū)動(dòng)電路和控制電路錫焊時(shí)，一旦焊錫溫度過高，可能發(fā)生外殼樹脂材料熔化等不良情況。一般性產(chǎn)品的端子耐熱性試驗(yàn)條件：焊錫溫度：260±5℃。焊接時(shí)間：10±1s。次數(shù)：1次。IGBT模塊安裝中應(yīng)注意的事項(xiàng)：1）要在無電源時(shí)進(jìn)行安裝，裝卸時(shí)應(yīng)采用接地工作臺，接地地面，接地腕帶等防靜電措施。先讓人體和衣服上所帶的靜電通過高電阻（1Ωn左右）接地線放電后，再在接地的導(dǎo)電性墊板上進(jìn)行操作。要拿封裝主體，不要直接觸碰端子（特別是控制端子）部。與普通晶閘管相比，它具有關(guān)斷時(shí)間短、正向壓降小、額定結(jié)溫高、高溫特性好等，主要用于逆變器和整流器中。貴州貿(mào)易模塊

反之，加反向門極電壓消除溝道，切斷基極電流，使IGBT關(guān)斷。推廣模塊加工廠

    不*上橋臂的開關(guān)管要采用各自**的隔離電源，下橋臂的開關(guān)管也要采用各自**的隔離電源，以避免回路噪聲，各路隔離電源要達(dá)到一定的絕緣等級要求。3）在連接IGBT電極端子時(shí)，主端子電極間不能有張力和壓力作用，連接線（條）必須滿足應(yīng)用，以免電極端子發(fā)熱在模塊上產(chǎn)生過熱?？刂菩盘柧€和驅(qū)動(dòng)電源線要離遠(yuǎn)些，盡量垂直，不要平行放置。4）光耦合器輸出與IGBT輸入之間在PCB上的走線應(yīng)盡量短，**好不要超過3cm。5）驅(qū)動(dòng)信號隔離要用高共模抑制比（CMR）的高速光耦合器，要求tp《μs，CMR》l0kV/μs，如6N137，TCP250等。6）IGBT模塊驅(qū)動(dòng)端子上的黑色套管是防靜電導(dǎo)電管，用接插件引線時(shí)，取下套管應(yīng)立即插上引線；或采用焊接引線時(shí)先焊接再剪斷套管。7）對IGBT端子進(jìn)行錫焊作業(yè)的時(shí)候，為了避免由烙鐵、烙鐵焊臺的泄漏產(chǎn)生靜電加到IGBT上，烙鐵前端等要用十分低的電阻接地。焊接G極時(shí)，電烙鐵要停電并接地，選用定溫電烙鐵**合適。當(dāng)手工焊接時(shí)，溫度260℃±5℃，時(shí)間（10+1）s。波峰焊接時(shí)，PCB要預(yù)熱80~105℃，在245℃時(shí)浸入焊接3~4s。8）儀器測量時(shí)，應(yīng)采用1000電阻與G極串聯(lián)。在模塊的端子部測量驅(qū)動(dòng)電壓（VGE）時(shí)，應(yīng)確認(rèn)外加了既定的電壓。推廣模塊加工廠

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