提供高电压与大电流,可驱动不同行业的标准MOSFET/IGBT
Oct. 18, 2023 ---- 据TrendForce集邦咨询统计,2023~2027年全球晶圆代工成熟制程(28nm及以上)及先进制程(16nm及以下)产能比重大约维持在7:3。中国大陆由于致力推动本土化生产等政策与补贴,扩产进度最为积极,预估中国大陆成熟制程产能占比将从今年的29%,成长至2027年的33%,其中以中芯国际(SMIC)、华虹集团(HuaHong Group)、合肥晶合集成(Nexchip)扩产最为积极。
(全球TMT2023年8月14日讯)第18届中国研究生电子设计竞赛(研电赛)全国总决赛暨颁奖典礼落幕。今年,来自全国53所高校的90支参赛队伍报名了由德州仪器 (TI) 提供的企业命题,通过德州仪器行业先进的技术方案与产品支持,电子工程专业学生们在研电赛舞台充分展现电子设计专业...
绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,简称IGBT)是一种重要的功率半导体器件,广泛应用于电力电子领域。它不仅综合了双极型晶体管(Bipolar Junction Transistor,BJT)和场效应晶体管(Field-Effect Transistor,FET)的优点,还具备自身独特的特性。本文将对绝缘栅双极晶体管进行基本概述,并介绍其在应用上的特点。
绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,简称IGBT)作为一种关键的功率半导体器件,由多家厂家推出了各种系列产品。本文将介绍几个知名厂家推出的主要IGBT系列产品,包括其特点和应用领域,为读者了解IGBT的市场情况和选择适合的产品提供指导。
绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,简称IGBT)是一种关键的功率半导体器件,在现代电力电子和驱动技术中广泛应用。本文将介绍IGBT的基本原理、结构组成和工作原理,并探讨其在电力变换和控制中的重要作用。
为功率电子设计人员提供带有全额快速恢复二极管的稳健型175℃标准IGBT。
L6983i适合需要隔离式 DC-DC 转换器应用,采用隔离降压拓扑结构,需要的外部组件比传统隔离式反激式转换器少,并且不需要光耦合器,从而节省了物料清单成本和 PCB面积。
功率半导体是电子装置中电能转换与电路控制的核心,主要用于改变电子装置中电压和频率,及直流交流转换等。只要在拥有电流电压及相位转换的电路系统中,都会用到功率零组件。
在上一集中观察到的双极晶体管的缺点是开关时间太长,尤其是在高功率时。这样,它们不能保证良好的饱和度,因此开关损耗是不可接受的。由于采用了“场效应”技术,使用称为 Power-mos 或场效应功率晶体管的开关器件,这个问题已大大减少。在任何情况下,表示此类组件的最常用名称是 MOSFET。
8月22日,A股收盘后,士兰微发布了2022年半年度报告,公司上半年实现营业收入41.85亿元,同比增长26.49%;归属于上市公司股东的净利润5.99亿元,同比增长39.12%;归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润5.03亿元,同比增长25.11%;基本每股收益0.42元/股。公司分立器件产品的营业收入为 22.75 亿元,较上年同期增长 33.13%。分立器件产品中,MOSFET、IGBT 大功率模块(PIM)、肖特基管、稳压管、开关管、TVS 管等产品的增 长较快,公司的超结 MOSFET、IGBT、FRD、高性能低压分离栅 MOSFET 等分立器件的技术平台研发 持续获得较快进展,产品性能达到业内领先的水平。士兰的分立器件和大功率模块除了加快在白电、工业控制等市场拓展外,已开始加快进入电动汽车、新能源等市场,预计公司的分立器件产品营收将继续快速成长。
我们中的许多人都熟悉低功率直流电机,因为我们在日常生活中随处可见它们。我们可能看不到所有更大的交流工业电机在幕后工作,以自动化我们的汽车组装或提升我们每天乘坐的电梯。这些大功率电机由具有不同要求和更高电流的电子设备驱动。在本文的第 1 部分中,我们将讨论用于控制三相交流电机大电流的绝缘栅双极晶体管 (IGBT)的理论和要求。在第 2 部分中,我们将讨论隔离要求和正确计算 IGBT 驱动功率量。
在本系列的第 1 部分中,我们讨论了如何正确选择 IGBT 的控制电压。这一次,您将了解有关隔离要求以及如何计算正确的IGBT 驱动功率的更多信息。 IGBT驱动电路的设计包括上下桥绝缘水平的选择、驱动电压水平的确定、驱动芯片驱动功率的确定、短路保护电路等等。今天我们重点讨论一下驱动电流以及功率的确定,也就是说如何确定一个驱动芯片电流能力是不是可以驱动一个特定型号的IGBT,如果不能驱动该如何增强驱动输出能力。
IGBT全称叫绝缘栅双极型晶体管,是一种复合型结构器件,它结合了MOS晶体管和BJT双极型晶体管的优点,在电压电流转换,电能输出领域用的非常多,特别是在高压大电流领域,IGBT占主导地位,是人类控制电能,利用电能的核心半导体器件之一,这种主要应用在电子电力转换领域的半导体器件,我们统称功率半导体
N 沟道 IGBT 基本上是构建在 p 型衬底上的 N 沟道功率 MOSFET,的通用 IGBT 横截面所示。(PT IGBT 有一个额外的 n+ 层,将在后面说明。)因此,IGBT 的操作与功率 MOSFET 非常相似。从发射极施加到栅极端子的正电压导致电子被拉向体区中的栅极端子。
所谓PT(PunchThrough,穿通型),是指电场穿透了N-漂移区,电子与空穴的主要汇合点在N一区。NPT在实验室实现的时间(1982年)要早于PT(1985),但技术上的原因使得PT规模商用化的时间比NPT早,所以第1代IGBT产品以PT型为主。PT-IGBT很好地解决了IGBT的闩锁问题,但是需要增加外延层厚度,技术复杂,成本也高。IGBT芯片中的外延层与电压规格是直接相关的,电压规格越高、外延层越厚,IZOOV、2000V的PT-IGBT外延层厚度分别达到了100μm和200μm。
从APT 提供的数据表旨在包含对电源电路设计人员有用且方便的相关信息,用于选择合适的器件以及预测其在应用中的性能。提供图表以使设计人员能够从一组操作条件外推到另一组操作条件。应该注意的是,测试结果非常依赖于电路,尤其是寄生发射极电感,以及寄生集电极电感和栅极驱动电路设计和布局。不同的测试电路产生不同的结果。
从APT 提供的数据表旨在包含对电源电路设计人员有用且方便的相关信息,用于选择合适的器件以及预测其在应用中的性能。提供图表以使设计人员能够从一组操作条件外推到另一组操作条件。应该注意的是,测试结果非常依赖于电路,尤其是寄生发射极电感,以及寄生集电极电感和栅极驱动电路设计和布局。不同的测试电路产生不同的结果。
IGBT的伏安特性是指以栅源电压Ugs为参变量时,漏极电流与栅极电压 的关系曲线。输出漏极电流比受栅源电压Ugs的控制,Ugs越高,Id越大。它与GTR的输出特性相似.也 可分为饱和区 1 、放大区2和击穿特性3部分。在截止 下的IGBT ,正向电压由J2结承担,反向电压由J1结承担。 无N+缓冲区,则正反向阻断电压 做到同样水平,加入N+缓冲区后,反向关断电压只能达到几十伏水平, 限制了IGBT的某些应用范围。
一个等效的 IBGT 模型,其中包括端子之间的电容。输入、输出和反向传输电容是这些电容的组合。数据表中规定了测量电容的测试条件。