目前,為了防止高dV/dt應用于橋式電路中的IGBT時產(chǎn)生瞬時集電極電流,設(shè)計人員一般會設(shè)計柵特性是需要負偏置柵驅(qū)動的IGBT。然而提供負偏置增加了電路的復雜性,也很難使用高壓集成電路(HVIC)柵驅(qū)動器,因為這些IC是專為接地操作而設(shè)計──與控制電路相同。因此,研發(fā)有高dV/dt能力的IGBT以用于“單正向”柵驅(qū)動器便為理想了。這樣的器件已經(jīng)開發(fā)出來了。器件與負偏置柵驅(qū)動IGBT進行性能表現(xiàn)的比較測試,在高dV/dt條件下得出優(yōu)越的測試結(jié)果。為了理解dV/dt感生開通現(xiàn)象,我們必須考慮跟IGBT結(jié)構(gòu)有關(guān)的電容。圖1顯示了三個主要的IGBT寄生電容。集電極到發(fā)射極電容C,集電極到柵極電容C和柵極到發(fā)射極電容CGE。圖1IGBT器件的寄生電容這些電容對橋式變換器設(shè)計是非常重要的,大部份的IGBT數(shù)據(jù)表中都給出這些參數(shù):輸出電容,COES=CCE+CGC(CGE短路)輸入電容,CIES=CGC+CGE(CCE短路)反向傳輸電容,CRES=CGC圖2半橋電路圖2給出了用于多數(shù)變換器設(shè)計中的典型半橋電路。集電極到柵極電容C和柵極到發(fā)射極電容C組成了動態(tài)分壓器。當IGBT(Q2)開通時,低端IGBT(Q1)的發(fā)射極上的dV/dt會在其柵極上產(chǎn)生正電壓脈沖。對于任何IGBT。IGBT在關(guān)斷時不需要負柵壓來減少關(guān)斷時間,但關(guān)斷時間隨柵極和發(fā)射極并聯(lián)電阻的增加而增加。吉林加工Mitsubishi三菱IGBT模塊現(xiàn)貨
附圖說明圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本發(fā)明限壓電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:100限壓電路、110一齊納二極管、120第二齊納二極管、200控制電路、300限流電路。具體實施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明提供一種igbt驅(qū)動電路,將分立器件實現(xiàn)的限壓電路集成在芯片中,節(jié)省了面積,降低了成本,將限壓電路與igbt的驅(qū)動電路結(jié)合在一個功能塊里進一步節(jié)省了面積和成本,同時借助igbt的驅(qū)動電路中的電阻限制了限壓支路的電流,降低了功耗,保護了驅(qū)動芯片的安全,請參閱圖1,包括限壓電路100、控制電路200和限流電路300;請參閱圖1-2,限壓電路100包括:一齊納二極管110;第二齊納二極管120與一齊納二極管110串聯(lián),兩個齊納二極管的選擇由驅(qū)動輸出限壓的大小決定;請再次參閱圖1,控制電路200包括限壓電路控制輸入lp、電阻r2、下拉電阻r3和控制管n3,限壓電路控制輸入lp與電阻r2串聯(lián),電阻r2與控制管n3相串聯(lián)。吉林加工Mitsubishi三菱IGBT模塊現(xiàn)貨比較高柵源電壓受比較大漏極電流限制,其比較好值一般取為15V左右。
TC=℃)------通態(tài)平均電流VTM=V-----------通態(tài)峰值電壓VDRM=V-------------斷態(tài)正向重復峰值電壓IDRM=mA-------------斷態(tài)重復峰值電流VRRM=V-------------反向重復峰值電壓IRRM=mA------------反向重復峰值電流IGT=mA------------門極觸發(fā)電流VGT=V------------門極觸發(fā)電壓執(zhí)行標準:QB-02-091.晶閘管關(guān)斷過電壓(換流過電壓、空穴積蓄效應過電壓)及保護晶閘管從導通到阻斷,線路電感(主要是變壓器漏感LB)釋放能量產(chǎn)生過電壓。由于晶閘管在導通期間,載流子充滿元件內(nèi)部,在關(guān)斷過程中,管子在反向作用下,正向電流下降到零時,元件內(nèi)部殘存著載流子。這些載流子在反向電壓作用下瞬時出現(xiàn)較大的反向電流,使殘存的載流子迅速消失,這時反向電流減小即diG/dt極大,產(chǎn)生的感應電勢很大,這個電勢與電源串聯(lián),反向加在已恢復阻斷的元件上,可導致晶閘管反向擊穿。這就是關(guān)斷過電壓(換相過電壓)。數(shù)值可達工作電壓的5~6倍。保護措施:在晶閘管兩端并接阻容吸收電路。2.交流側(cè)過電壓及其保護由于交流側(cè)電路在接通或斷開時出現(xiàn)暫態(tài)過程,會產(chǎn)生操作過電壓。高壓合閘的瞬間,由于初次級之間存在分布電容,初級高壓經(jīng)電容耦合到次級,出現(xiàn)瞬時過電壓。
晶閘管等元件通過整流來實現(xiàn)。除此之外整流器件還有很多,如:可關(guān)斷晶閘管GTO,逆導晶閘管,雙向晶閘管,整流模塊,功率模塊IGBT,SIT,MOSFET等等,這里只探討晶閘管。晶閘管又名可控硅,通常人們都叫可控硅。是一種功率半導體器件,由于它效率高,控制特性好,壽命長,體積小等優(yōu)點,自上個世紀六十長代以來,獲得了迅猛發(fā)展,并已形成了一門的學科?!熬чl管交流技術(shù)”。晶閘管發(fā)展到今,在工藝上已經(jīng)非常成熟,品質(zhì)更好,成品率大幅提高,并向高壓大電流發(fā)展。目前國內(nèi)晶閘管大額定電流可達5000A,國外更大。我國的韶山電力機車上裝載的都是我國自行研制的大功率晶閘管。晶閘管的應用:一、可控整流如同二極管整流一樣,可以把交流整流為直流,并且在交流電壓不變的情況下,方便地控制直流輸出電壓的大小即可控整流,實現(xiàn)交流——可變直流二、交流調(diào)壓與調(diào)功利用晶閘管的開關(guān)特性代替老式的接觸調(diào)壓器、感應調(diào)壓器和飽和電抗器調(diào)壓。為了消除晶閘管交流調(diào)壓產(chǎn)生的高次諧波,出現(xiàn)了一種過零觸發(fā),實現(xiàn)負載交流功率的無級調(diào)節(jié)即晶閘管調(diào)功器。交流——可變交流。三、逆變與變頻直流輸電:將三相高壓交流整流為高壓直流,由高壓直流遠距離輸送以減少損耗。正式商用的IGBT器件的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(shù)發(fā)展的需求。
溝道在緊靠柵區(qū)邊界形成。在C、E兩極之間的P型區(qū)(包括P+和P-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,向漏極注入空穴,進行導電調(diào)制,以降低器件的通態(tài)電壓。附于漏注入?yún)^(qū)上的電極稱為漏極(即集電極C)。IGBT的開關(guān)作用是通過加正向柵極電壓形成溝道,給PNP(原來為NPN)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,切斷基極電流,使IGBT關(guān)斷。IGBT的驅(qū)動方法和MOSFET基本相同,只需控制輸入極N-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-層的空穴(少子),對N-層進行電導調(diào)制,減小N-層的電阻,使IGBT在高電壓時,也具有低的通態(tài)電壓。IGBT原理方法IGBT是將強電流、高壓應用和快速終端設(shè)備用垂直功率MOSFET的自然進化。由于實現(xiàn)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(shù)值高的特征,IGBT消除了現(xiàn)有功率MOSFET的這些主要缺點。雖然新一代功率MOSFET器件大幅度改進了RDS(on)特性。IGBT導通時的飽和壓降比MOSFET低而和GTR接近,飽和壓降隨柵極電壓的增加而降低。上海常見Mitsubishi三菱IGBT模塊現(xiàn)貨
當MOSFET的溝道形成后,從P+基極注入到N-層的空穴(少子),對N-層進行電導調(diào)制。吉林加工Mitsubishi三菱IGBT模塊現(xiàn)貨
IGBT模塊是由IGBT(絕緣柵雙極型晶體管芯片)與FWD(續(xù)流二極管芯片)通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導體產(chǎn)品;封裝后的IGBT模塊直接應用于變頻器、UPS不間斷電源等設(shè)備上;IGBT模塊具有節(jié)能、安裝維修方便、散熱穩(wěn)定等特點;當前市場上銷售的多為此類模塊化產(chǎn)品,一般所說的IGBT也指IGBT模塊;隨著節(jié)能環(huán)保等理念的推進,此類產(chǎn)品在市場上將越來越多見。IGBT模塊連接圖IGBT模塊的安裝:為了使接觸熱阻變小,推薦在散熱器與IGBT模塊的安裝面之間涂敷散熱絕緣混合劑。涂敷散熱絕緣混合劑時,在散熱器或IGBT模塊的金屬基板面上涂敷。如圖1所示。隨著IGBT模塊與散熱器通過螺釘夾緊,散熱絕緣混合劑就散開,使IGBT模塊與散熱器均一接觸。上圖:兩點安裝型模塊下圖:一點安裝型模塊圖1散熱絕緣混合劑的涂敷方法涂敷同等厚度的導熱膏(特別是涂敷厚度較厚的情況下)可使無銅底板的模塊比有銅底板散熱的模塊的發(fā)熱更嚴重,引至模塊的結(jié)溫超出模塊的安全工作的結(jié)溫上限(Tj《125℃或125℃)。因為散熱器表面不平整所引起的導熱膏的厚度增加,會增大接觸熱阻,從而減慢熱量的擴散速度。IGBT模塊安裝時,螺釘?shù)膴A緊方法如圖2所示。另外,螺釘應以推薦的夾緊力矩范圍予以夾緊。吉林加工Mitsubishi三菱IGBT模塊現(xiàn)貨