文章詳情
新型復(fù)合電力電子器件——IGBT模塊
日期：2024-11-26 13:15
瀏覽次數(shù)：1281
摘要：新型復(fù)合電力電子器件——IGBT模塊
IGBT是絕緣柵雙極型晶體管,它是八十年代初誕生，九十年代迅速發(fā)展起來的新型復(fù)合電力電子器件。IGBT的應(yīng)用范圍一般都在耐壓600V以上、電流10A以上、頻率為1kHz以上的區(qū)域。鑒于IGBT的參數(shù)特性，目前IGBT主要應(yīng)用在電機、變換器（逆變器）、變頻器、UPS、EPS電源、風力發(fā)電設(shè)備等工業(yè)控制領(lǐng)域。在上述應(yīng)用領(lǐng)域中IGBT憑借著電壓控制、驅(qū)動簡單，開關(guān)頻率高、開關(guān)損耗小，可實現(xiàn)短路保護等優(yōu)點在600V及以上中壓應(yīng)用領(lǐng)域中競爭力逐步顯現(xiàn)，在UPS、開關(guān)電源、電車、交流電機控制中已逐步替代GTO、GTR。
IGBT將MOSFET與GTR的優(yōu)點集于一身，既有輸入阻抗高、速度快、熱穩(wěn)定性好、電壓驅(qū)動型，又具有通態(tài)壓降低、高電壓、大電流的優(yōu)點。因此，IGBT的新技術(shù)、新工藝不斷有新的突破；應(yīng)用頻率硬開關(guān)5KHz～40KHz，軟開關(guān)40KHz～150KHz；功率從五千瓦到幾百千瓦的應(yīng)用場合。IGBT器件將不斷開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域，為高效節(jié)能、節(jié)材，為新能源、工業(yè)自動化(高頻電焊機, 高頻超聲波, 逆變器, 斬波器, UPS/EPS, 感應(yīng)加熱)提供了新的商機。
IGBT模塊也會因為各種原因而引起失效，引起其失效的主要原因有以下幾點：
1、超出關(guān)斷**工作區(qū)引起擎住效應(yīng)而損壞。擎住效應(yīng)分靜態(tài)擎住效應(yīng)和動態(tài)擎住效應(yīng)。IGBT為PNPN 4層結(jié)構(gòu)，因體內(nèi)存在一個寄生晶閘管，當集電極電流增大到一定程度時，則能使寄生晶閘管導(dǎo)通，門極失去控制作用，形成自鎖現(xiàn)象，這就是所謂的靜態(tài)擎住效應(yīng)。IGBT發(fā)生擎住效應(yīng)后，集電極電流增大，產(chǎn)生過高功耗，導(dǎo)致器件失效。2、過熱容易損壞集電極,電流過大引起的瞬時過熱及其主要原因,是因散熱**導(dǎo)致的持續(xù)過熱均會使IGBT損壞。如果器件持續(xù)短路 ，大電流產(chǎn)生的功耗將引起溫升，由于芯片的熱容量小，其溫度迅速上升，若芯片溫度超過硅本征溫度，器件將失去阻斷能力，柵極控制就無法保護，從而導(dǎo)致IGBT失效。實際應(yīng)用時，一般*高允許的工作溫度為125℃左右。
3、過電壓造成集電極、發(fā)射極擊穿或造成柵極、發(fā)射極擊穿。
北京固力通達機電設(shè)備有限公司是一家、分銷、經(jīng)銷 、直銷及OEM模式為一體的電力電子半導(dǎo)體銷售和電力電子行業(yè)解決方案的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)商。專業(yè)銷售代理國內(nèi)外知名品牌電力電子半導(dǎo)體器件、變頻器、變頻器配件、鋁電解電容和功率模塊。
IGBT將MOSFET與GTR的優(yōu)點集于一身，既有輸入阻抗高、速度快、熱穩(wěn)定性好、電壓驅(qū)動型，又具有通態(tài)壓降低、高電壓、大電流的優(yōu)點。因此，IGBT的新技術(shù)、新工藝不斷有新的突破；應(yīng)用頻率硬開關(guān)5KHz～40KHz，軟開關(guān)40KHz～150KHz；功率從五千瓦到幾百千瓦的應(yīng)用場合。IGBT器件將不斷開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域，為高效節(jié)能、節(jié)材，為新能源、工業(yè)自動化(高頻電焊機, 高頻超聲波, 逆變器, 斬波器, UPS/EPS, 感應(yīng)加熱)提供了新的商機。
IGBT模塊也會因為各種原因而引起失效，引起其失效的主要原因有以下幾點：
1、超出關(guān)斷**工作區(qū)引起擎住效應(yīng)而損壞。擎住效應(yīng)分靜態(tài)擎住效應(yīng)和動態(tài)擎住效應(yīng)。IGBT為PNPN 4層結(jié)構(gòu)，因體內(nèi)存在一個寄生晶閘管，當集電極電流增大到一定程度時，則能使寄生晶閘管導(dǎo)通，門極失去控制作用，形成自鎖現(xiàn)象，這就是所謂的靜態(tài)擎住效應(yīng)。IGBT發(fā)生擎住效應(yīng)后，集電極電流增大，產(chǎn)生過高功耗，導(dǎo)致器件失效。2、過熱容易損壞集電極,電流過大引起的瞬時過熱及其主要原因,是因散熱**導(dǎo)致的持續(xù)過熱均會使IGBT損壞。如果器件持續(xù)短路 ，大電流產(chǎn)生的功耗將引起溫升，由于芯片的熱容量小，其溫度迅速上升，若芯片溫度超過硅本征溫度，器件將失去阻斷能力，柵極控制就無法保護，從而導(dǎo)致IGBT失效。實際應(yīng)用時，一般*高允許的工作溫度為125℃左右。
3、過電壓造成集電極、發(fā)射極擊穿或造成柵極、發(fā)射極擊穿。
北京固力通達機電設(shè)備有限公司是一家、分銷、經(jīng)銷 、直銷及OEM模式為一體的電力電子半導(dǎo)體銷售和電力電子行業(yè)解決方案的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)商。專業(yè)銷售代理國內(nèi)外知名品牌電力電子半導(dǎo)體器件、變頻器、變頻器配件、鋁電解電容和功率模塊。