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。IGBT的转移特性是指输出漏极电流Id与栅源电压Ugs之间的关系曲线。湖南代理SEMIKRON西门康IGBT模块服务电话
美国通用电气公司研发了世界上***个以硅单晶为半导体整流材料的硅整流器(SR),1957年又开发了全球较早用于功率转换和控制的可控硅整流器(SCR)。由于它们具有体积小、重量轻、效率高、寿命长的优势,尤其是SCR能以微小的电流控制较大的功率,令半导体电力电子器件成功从弱电控制领域进入了强电控制领域、大功率控制领域。在整流器的应用上,晶闸管迅速取代了**整流器(引燃管),实现整流器的固体化、静止化和无触点化,并获得巨大的节能效果。从1960年代开始,由普通晶闸管相继衍生出了快速晶闸管、光控晶闸管、不对称晶闸管及双向晶闸管等各种特性的晶闸管,形成一个庞大的晶闸管家族。晶闸管在应用中有效率高、控制特性好、寿命长、体积小、功能强等优点,其能承受的电压和电流容量是目前电力电子器件中**高的,而且工作可靠。因晶闸管的上述优点,国外对晶闸管在脉冲功率源领域内应用的研究做了大量的工作,很多脉冲功率能源模块已经使用晶闸管作为主开关。而国内的大功率晶闸管主要应用在高压直流输电的工频环境下,其工频工作条件下的技术参数指标不足以准确反映其在脉冲电源这种高电压、大电流、高陡度的环境下的使用情况。湖北SEMIKRON西门康IGBT模块销售厂家高压领域的许多应用中,要求器件的电压等级达到10KV以上,目前只能通过IGBT高压串联等技术来实现高压应用。
所有人都知道IGBT的标准定义,但是很少有人详细地、系统地从这句话抽丝剥茧,一层一层地分析为什么定义里说IGBT是由BJT和MOS组成的,它们之间有什么区别和联系,在应用的时候,什么时候能选择IGBT、什么时候选择BJT、什么时候又选择MOSFET管。这些问题其实并非很难,你跟着我看下去,就能窥见其区别及联系。为什么说IGBT是由BJT和MOSFET组成的器件?要搞清楚IGBT、BJT、MOSFET之间的关系,就必须对这三者的内部结构和工作原理有大致的了解。BJT:双极性晶体管,俗称三极管。内部结构(以PNP型BJT为例)如下图所示。BJT内部结构及符号如同我上篇文章(IGBT这玩意儿——从名称入手)讲的,双极性即意味着器件内部有空穴和电子两种载流子参与导电,BJT既然叫双极性晶体管,那其内部也必然有空穴和载流子,理解这两种载流子的运动是理解BJT工作原理的关键。由于图中e(发射极)的P区空穴浓度要大于b(基极)的N区空穴浓度,因此会发生空穴的扩散,即空穴从P区扩散至N区。同理,e(发射极)的P区电子浓度要小于b(基极)的N区电子浓度,所以电子也会发生从N区到P区的扩散运动。
[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。IGBT模块的电压规格与所使用装置的输入电源即试电电源电压紧密相关。
测量时黑表笔接阳极A,红表笔接阴极K,此时表针不动,显示阻值为无穷大(∞)。用镊子或导线将晶闸管的阳极A与门极短路(见图2),相当于给G极加上正向触发电压,此时若电阻值为几欧姆至几十欧姆(具体阻值根据晶闸管的型号不同会有所差异),则表明晶闸管因正向触发而导通。再断开A极与G极的连接(A、K极上的表笔不动,只将G极的触发电压断掉)。若表针示值仍保持在几欧姆至几十欧姆的位置不动,则说明此晶闸管的触发性能良好。特殊的晶闸管/晶闸管编辑双向晶闸管TRIAC晶闸管从外表上看,双向晶闸管和普通晶闸管很相似,也有三个电极。但是,它除了其中一个电极G仍叫做控制极外,另外两个电极通常却不再叫做阳极和阴极,而统称为主电极Tl和T2。它的符号也和普通晶闸管不同,是把两个晶闸管反接在一起画成的,如图2所示。它的型号,在我国一般用“3CTS”或“KS”表示;国外的资料也有用“TRIAC”来表示的。从内部结构来看,双向晶闸管是一种N—P—N—P—N型五层结构的半导体器件,见图3(a)。为了便于说明问题,我们不妨把图3(a)看成是由左右两部分组合而成的,如图3(b)。这样一来,原来的双向晶闸管就被分解成两个P—N—P—N型结构的单向晶闸管了。在IGBT导通后的大部分漏极电流范围内,Id与Ugs呈线性关系。湖南代理SEMIKRON西门康IGBT模块服务电话
IGBT属于功率器件,散热不好,就会直接烧掉。湖南代理SEMIKRON西门康IGBT模块服务电话
图简单地给出了晶闸管开通和关断过程的电压与电流波形。图中开通过程描述的是晶闸管门极在坐标原点时刻开始受到理想阶跃触发电流触发的情况;而关断过程描述的是对已导通的晶闸管,在外电路所施加的电压在某一时刻突然由正向变为反向的情况(如图中点划线波形)。开通过程晶闸管的开通过程就是载流子不断扩散的过程。对于晶闸管的开通过程主要关注的是晶闸管的开通时间t。由于晶闸管内部的正反馈过程以及外电路电感的限制,晶闸管受到触发后,其阳极电流只能逐渐上升。从门极触发电流上升到额定值的10%开始,到阳极电流上升到稳态值的10%(对于阻性负载相当于阳极电压降到额定值的90%),这段时间称为触发延迟时间t。阳极电流从10%上升到稳态值的90%所需要的时间(对于阻性负载相当于阳极电压由90%降到10%)称为上升时间t,开通时间t定义为两者之和,即t=t+t通常晶闸管的开通时间与触发脉冲的上升时间,脉冲峰值以及加在晶闸管两极之间的正向电压有关。[1]关断过程处于导通状态的晶闸管当外加电压突然由正向变为反向时,由于外电路电感的存在,其阳极电流在衰减时存在过渡过程。阳极电流将逐步衰减到零,并在反方向流过反向恢复电流,经过**大值I后,再反方向衰减。同时。湖南代理SEMIKRON西门康IGBT模块服务电话