有无缓冲区决定了IGBT具有不同特性。有N*缓冲区的IGBT称为非对称型IGBT,也称穿通型IGBT。它具有正向压降小、犬断时间短、关断时尾部电流小等优点,但其反向阻断能力相对较弱。无N-缓冲区的IGBT称为对称型IGBT,也称非穿通型IGBT。它具有较强的正反向阻断能力,但它的其他特性却不及非对称型IGBT。如图2-42(b)所示的简化等效电路表明,IGBT是由GTR与MOSFET组成的达林顿结构,该结构中的部分是MOSFET驱动,另一部分是厚基区PNP型晶体管。五、IBGT的工作原理简单来说,IGBT相当于一个由MOSFET驱动的厚基区PNP型晶体管,它的简化等效电路如图2-42(b)所示,图中的RN为PNP晶体管基区内的调制电阻。从该等效电路可以清楚地看出,IGBT是用晶体管和MOSFET组成的达林顿结构的复合器件。冈为图中的晶体管为PNP型晶体管,MOSFET为N沟道场效应晶体管,所以这种结构的IGBT称为N沟道IIGBT,其符号为N-IGBT。类似地还有P沟道IGBT,即P-IGBT。IGBT的电气图形符号如图2-42(c)所示。IGBT是—种场控器件,它的开通和关断由栅极和发射极间电压UGE决定,当栅射电压UCE为正且大于开启电压UCE(th)时,MOSFET内形成沟道并为PNP型晶体管提供基极电流进而使IGBT导通,此时,从P+区注入N-的空穴。 兼有金氧半场效晶体管的高输入阻抗和电力晶体管的低导通压降两方面的优点。湖北SEMIKRON西门康IGBT模块厂家直销
下面分别介绍利用万用表判定GTO电极、检查GTO的触发能力和关断能力、估测关断增益βoff的方法。判定GTO的电极将万用表拨至R×1档,测量任意两脚间的电阻,*当黑表笔接G极,红表笔接K极时,电阻呈低阻值,对其它情况电阻值均为无穷大。由此可迅速判定G、K极,剩下的就是A极。(此处指的模拟表,电子式万用表红表笔与电池正极相连,模拟表红表笔与电池负极相连)光控晶闸管晶闸管光控晶闸管(LightTriggeredThyristor——LTT),又称光触发晶闸管。国内也称GK型光开关管,是一种光敏器件。1.光控晶闸管的结构通常晶闸管有三个电极:控制极G、阳极A和阴极K。而光控晶闸管由于其控制信号来自光的照射,没有必要再引出控制极,所以只有两个电极(阳极A和阴极K)。但它的结构与普通可控硅一样,是由四层PNPN器件构成。从外形上看,光控晶闸管亦有受光窗口,还有两条管脚和壳体,酷似光电二极管。2.光控晶闸管的工作原理当在光控晶闸管的阳极加上正向电压,阴极加上负向电压时,控晶闸管可以等效成的电路。可推算出下式:Ia=Il/[1-(a1+a2)]式中,Il为光电二极管的光电流;Ia为光控晶闸管阳极电流,即光控晶闸管的输出电流;a1、a2分别为BGl、BG2的电流放大系数。由上式可知。西藏进口SEMIKRON西门康IGBT模块销售IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)。
金属封装晶闸管又分为螺栓形、平板形、圆壳形等多种;塑封晶闸管又分为带散热片型和不带散热片型两种。晶闸管按电流容量可分为大功率晶闸管、率晶闸管和小功率晶闸管三种。通常,大功率晶闸管多采用陶瓷封装,而中、小功率晶闸管则多采用塑封或金属封装。晶闸管按其关断速度可分为普通晶闸管和快速晶闸管,快速晶闸管包括所有专为快速应用而设计的晶闸管,有常规的快速晶闸管和工作在更高频率的高频晶闸管,可分别应用于400HZ和10KHZ以上的斩波或逆变电路中。(备注:高频不能等同于快速晶闸管)晶闸管的作用与工作原理:我们分析晶闸管的作用与原理的时候可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成,其等效图解如上图所当阳极A加上正向电压时,BG1和BG2管均处于放大状态。此时,如果从控制极G输入一个正向触发信号,BG2便有基流ib2流过,经BG2放大,其集电极电流ic2=β2ib2。因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连,所以ib1=ic2。此时,电流ic2再经BG1放大,于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。这个电流又流回到BG2的基极,表成正反馈,使ib2不断增大,如此正向馈循环的结果,两个管子的电流剧增,可控硅使饱和导通。由于BG1和BG2所构成的正反馈作用。
[1]维持电流I:是指晶闸管维持导通所必需的**小电流,一般为几十到几百毫安。IH与结温有关,结温越高,则I越小。擎住电流I:是晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后,能维持导通所需的**小电流。对同一晶闸管来说,通常I约为I的2~4倍。[1]浪涌电流I:浪涌电流是指由于电路异常情况引起的使结温超过额定结温的不重复性**大正向过载电流。断态电压临界上升率du/dt:是指在额定结温、门极开路的情况下,不能使晶闸管从断态到通态转换的外加电压**大上升率。通态电流临界上升率di/dt:指在规定条件下,晶闸管能承受的**大通态电流上升率。如果di/dt过大,在晶闸管刚开通时会有很大的电流集中在门极附近的小区域内,从而造成局部过热而使晶闸管损坏。[1]触发技术晶闸管触发电路的作用是产生符合要求的门极触发脉冲,使得晶闸管在需要时正常开通。晶闸管触发电路必须满足以下几点要求:①触发脉冲的宽度应足够宽使得晶闸管可靠导通;②触发脉冲应有足够的幅度,对一些温度较低的场合,脉冲电流的幅度应增大为器件**大触发电流的3~5倍,脉冲的陡度也需要增加,一般需达1~2A/μs;③所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压、电流和功率定额。这个电压为系统的直流母线工作电压。
从而实际强触发,加速了元件的导通,提高了耐电流上升率的能力。三、能耐较高的电压上升率(dv/dt)晶闸管是由三个P—N结组成的。每个结相当于一个电容器。结电压急剧变化时,就有很大的位移电流流过元件,它等效于控制极触发电流的作用。可能使晶闸管误导通。这就是普通晶闸管不能耐高电压上升率的原因。为了有效防止上述误导通现象发生,快速晶闸管采取了短路发射结结构。把阴极和控制极按一定几何形状短路。这样一来,即使电压上升率较高,晶闸管的电流放大系数仍几乎为零,不致使晶闸管误导通。只是在电压上升率进一步提高,结电容位移电流进一步增大,在短路点上产生电压降足够大时,晶闸管才能导通。具有短路发射结结构的晶闸管,用控制极电流触发时,控制极电流首先也是从短路点流向阴极。只是当控制极电流足够大,在短路点电阻上的电压降足够大,PN结正偏导通电流时,才同没有短路发射结的元件一样,可被触发导通。因此,快速晶闸管的抗干扰能力较好。快速晶闸管的生产和应用都进展很快。目前,已有了电流几百安培、耐压1千余伏,关断时间*为20微妙的大功率快速晶闸管,同时还做出了**高工作频率可达几十千赫兹供高频逆变用的元件。不同封装形式的IGBT,其实主要就是为了照顾IGBT的散热。辽宁代理SEMIKRON西门康IGBT模块服务电话
IGBT在关断时不需要负栅压来减少关断时间,但关断时间随栅极和发射极并联电阻的增加而增加。湖北SEMIKRON西门康IGBT模块厂家直销
其**新研制出的IGCT拥有更好的性能,其直径为英寸,单阀片耐压值也是。**大通流能力已经可以达到180kA/30us,**高可承受电流上升率di/dt为20kA/us。门极可承受触发电流**大值为2000A,触发电流上升率di/dt**大为1000A/us。但是此种开关所能承受的反向电压较低,因此还只能在特定的脉冲电源中使用。[1]但晶闸管本身存在两个制约其继续发展的重要因素。一是控制功能上的欠缺,普通的晶闸管属于半控型器件,通过门极(控制极)只能控制其开通而不能控制其关断,导通后控制极即不再起作用,要关断必须切断电源,即令流过晶闸管的正向电流小于维持电流。由于晶闸管的关断不可控的特性,必须另外配以由电感、电容及辅助开关器件等组成的强迫换流电路,从而使装置体积增大,成本增加,而且系统更为复杂、可靠性降低。二是因为此类器件立足于分立元件结构,开通损耗大,工作频率难以提高,限制了其应用范围。1970年代末,随着可关断晶闸管(GTO)日趋成熟,成功克服了普通晶闸管的缺陷,标志着电力电子器件已经从半控型器件发展到全控型器件。湖北SEMIKRON西门康IGBT模块厂家直销