IGBT(絕緣柵雙極型晶體管），是由BJT(雙極結(jié)型晶體三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型-電壓驅(qū)動(dòng)式-功率半導(dǎo)體器件,其具有自關(guān)斷的特征。簡(jiǎn)單講，是一個(gè)非通即斷的開(kāi)關(guān)，IGBT沒(méi)有放大電壓的功能，導(dǎo)通時(shí)可以看做導(dǎo)線，斷開(kāi)時(shí)當(dāng)做開(kāi)路。IGBT融合了BJT和MOSFET的兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，如驅(qū)動(dòng)功率小和飽和壓降低等。IGBT模塊是由IGBT與FWD（續(xù)流二極管芯片）通過(guò)特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導(dǎo)體產(chǎn)品，具有節(jié)能、安裝維修方便、散熱穩(wěn)定等特點(diǎn)。IGBT是能源轉(zhuǎn)換與傳輸?shù)钠骷�，是電力電子裝置的“CPU”。采用IGBT進(jìn)行功率變換，能夠提高用電效率和質(zhì)量，具有高效節(jié)能和綠色環(huán)保的特點(diǎn)，是解決能源短缺問(wèn)題和降低碳排放的關(guān)鍵支撐技術(shù)，上海品質(zhì)富士IGBT現(xiàn)貨。IGBT是以GTR為主導(dǎo)元件，MOSFET為驅(qū)動(dòng)元件的達(dá)林頓結(jié)構(gòu)的復(fù)合器件。其外部有三個(gè)電極，分別為G-柵極，C-集電極，E-發(fā)射極。在IGBT使用過(guò)程中，可以通過(guò)控制其集-射極電壓UCE和柵-射極電壓UGE的大小，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)IGBT導(dǎo)通/關(guān)斷/阻斷狀態(tài)的控制。1）當(dāng)IGBT柵-射極加上加0或負(fù)電壓時(shí)，MOSFET內(nèi)溝道消失，IGBT呈關(guān)斷狀態(tài)。2）當(dāng)集-射極電壓UCE＜0時(shí)，上海品質(zhì)富士IGBT現(xiàn)貨，J3的PN結(jié)處于反偏，上海品質(zhì)富士IGBT現(xiàn)貨，IGBT呈反向阻斷狀態(tài)。3）當(dāng)集-射極電壓UCE＞0時(shí)。IGBT模塊按封裝工藝來(lái)看主要可分為焊接式與壓接式兩類(lèi)。上海品質(zhì)富士IGBT現(xiàn)貨

    圖1單管，模塊的內(nèi)部等效電路多個(gè)管芯并聯(lián)時(shí)，柵極已經(jīng)加入柵極電阻，實(shí)際的等效電路如圖2所示。不同制造商的模塊，柵極電阻的阻值也不相同；不過(guò)，同一個(gè)模塊內(nèi)部的柵極電阻，其阻值是相同的。圖2單管模塊內(nèi)部的實(shí)際等效電路圖IGBT單管模塊通常稱(chēng)為1in1模塊，前面的“1”表示內(nèi)部包含一個(gè)IGBT管芯，后面的“1”表示同一個(gè)模塊塑殼之中。2.半橋模塊，2in1模塊半橋（Halfbridge）模塊也稱(chēng)為2in1模塊，可直接構(gòu)成半橋電路，也可以用2個(gè)半橋模塊構(gòu)成全橋，3個(gè)半橋模塊也構(gòu)成三相橋。因此，半橋模塊有時(shí)候也稱(chēng)為橋臂（Phase-Leg）模塊。圖3是半橋模塊的內(nèi)部等效。不同的制造商的接線端子名稱(chēng)也有所不同，如C2E1可能會(huì)標(biāo)識(shí)為E1C2，有的模塊只在等效電路圖上標(biāo)識(shí)引腳編號(hào)等。圖3半橋模塊的內(nèi)部等效電路半橋模塊的電流/電壓規(guī)格指的均是其中的每一個(gè)模塊單元。如1200V/400A的半橋模塊，表示其中的2個(gè)IGBT管芯的電流/電壓規(guī)格都是1200V/400A，即C1和E2之間可以耐受比較高2400V的瞬間直流電壓。不僅半橋模塊，所有模塊均是如此標(biāo)注的。3.全橋模塊，4in1模塊全橋模塊的內(nèi)部等效電路如圖4所示。圖4全橋模塊內(nèi)部等效電路全橋（Fullbridge）模塊也稱(chēng)為4in1模塊，用于直接構(gòu)成全橋電路。上海品質(zhì)富士IGBT現(xiàn)貨IGBT柵極結(jié)構(gòu)：平面柵機(jī)構(gòu)、Trench溝槽型結(jié)構(gòu)。

    向漏極注入空穴，進(jìn)行導(dǎo)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(chēng)為漏極。IGBT的開(kāi)關(guān)作用是通過(guò)加正向柵極電壓形成溝道，給PNP晶體管提供基極電流，使IGBT導(dǎo)通。反之，加反向門(mén)極電壓消除溝道，切斷基極電流，使IGBT關(guān)斷。IGBT的驅(qū)動(dòng)方法和MOSFET基本相同，只需控制輸入極N一溝道MOSFET，所以具有高輸入阻抗特性。當(dāng)MOSFET的溝道形成后，從P+基極注入到N一層的空穴（少子），對(duì)N一層進(jìn)行電導(dǎo)調(diào)制，減小N一層的電阻，使IGBT在高電壓時(shí)，也具有低的通態(tài)電壓。IGBT單管產(chǎn)品圖IGBT單管結(jié)構(gòu)圖IGBT功率模塊采用IC驅(qū)動(dòng)，各種驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，高性能IGBT芯片，新型封裝技術(shù)，從復(fù)合功率模塊PIM發(fā)展到智能功率模塊IPM、電力電子積木PEBB、電力模塊IPEM。PIM向高壓大電流發(fā)展，其產(chǎn)品水平為1200一1800A/1800一3300V，IPM除用于變頻調(diào)速外，600A/2000V的IPM已用于電力機(jī)車(chē)VVVF逆變器。平面低電感封裝技術(shù)是大電流IGBT模塊為有源器件的PEBB，用于艦艇上的導(dǎo)彈發(fā)射裝置。IPEM采用共燒瓷片多芯片模塊技術(shù)組裝PEBB，降低電路接線電感，提高系統(tǒng)效率，現(xiàn)已開(kāi)發(fā)成功第二代IPEM，其中所有的無(wú)源元件以埋層方式掩埋在襯底中。智能化、模塊化成為IGBT發(fā)展熱點(diǎn)。

    當(dāng)散熱風(fēng)扇損壞中散熱片散熱不良時(shí)將導(dǎo)致IGBT模塊發(fā)熱，而發(fā)生故障。因此對(duì)散熱風(fēng)扇應(yīng)定期進(jìn)行檢查，一般在散熱片上靠近IGBT模塊的地方安裝有溫度感應(yīng)器，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)將報(bào)警或停止IGBT模塊工作。三、IGBT驅(qū)動(dòng)電路IGBT驅(qū)動(dòng)電路的作用主要是將單片機(jī)脈沖輸出的功率進(jìn)行放大，以達(dá)到驅(qū)動(dòng)IGBT功率器件的目的。在保證IGBT器件可靠、穩(wěn)定、安全工作的前提，驅(qū)動(dòng)電路起到至關(guān)重要的作用。IGBT的等效電路及符合如圖1所示,IGBT由柵極正負(fù)電壓來(lái)控制。當(dāng)加上正柵極電壓時(shí),管子導(dǎo)通;當(dāng)加上負(fù)柵極電壓時(shí),管子關(guān)斷。IGBT具有和雙極型電力晶體管類(lèi)似的伏安特性,隨著控制電壓UGE的增加,特性曲線上移。開(kāi)關(guān)電源中的IGBT通過(guò)UGE電平的變化,使其在飽和與截止兩種狀態(tài)交替工作。(1)提供適當(dāng)?shù)恼�反向電�?使IGBT能可靠地開(kāi)通和關(guān)斷。當(dāng)正偏壓增大時(shí)IGBT通態(tài)壓降和開(kāi)通損耗均下降,但若UGE過(guò)大,則負(fù)載短路時(shí)其IC隨UGE增大而增大,對(duì)其安全不利,使用中選UGEν15V為好。負(fù)偏電壓可防止由于關(guān)斷時(shí)浪涌電流過(guò)大而使IGBT誤導(dǎo)通,一般選UGE=-5V為宜。(2)IGBT的開(kāi)關(guān)時(shí)間應(yīng)綜合考慮�？焖匍_(kāi)通和關(guān)斷有利于提高工作頻率,減小開(kāi)關(guān)損耗。但在大電感負(fù)載下,IGBT的開(kāi)頻率不宜過(guò)大。IGBT沒(méi)有放大電壓的功能，導(dǎo)通時(shí)可以看做導(dǎo)線，斷開(kāi)時(shí)當(dāng)做開(kāi)路。

    增加電力網(wǎng)的穩(wěn)定，然后由逆變器將直流高壓逆變?yōu)?0HZ三相交流。直流一一交流中頻加熱和交流電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速、串激調(diào)速等變頻，交流一一頻率可變交流四、斬波調(diào)壓（脈沖調(diào)壓）斬波調(diào)壓是直流一一可變直流之間的變換，用在城市電車(chē)、電氣機(jī)車(chē)、電瓶搬運(yùn)車(chē)、鏟車(chē)（叉車(chē)）、電氣汽車(chē)等，高頻電源用于電火花加工。五、無(wú)觸點(diǎn)功率靜態(tài)開(kāi)關(guān)（固態(tài)開(kāi)關(guān)）作為功率開(kāi)關(guān)元件，代替接觸器、繼電器用于開(kāi)關(guān)頻率很高的場(chǎng)合晶閘管導(dǎo)通條件：晶閘管加上正向陽(yáng)極電壓后，門(mén)極加上適當(dāng)正向門(mén)極電壓，使晶閘管導(dǎo)通過(guò)程稱(chēng)為觸發(fā)。晶閘管一旦觸發(fā)導(dǎo)通后，門(mén)極就對(duì)它失去控制作用，通常在門(mén)極上只要加上一個(gè)正向脈沖電壓即可，稱(chēng)為觸發(fā)電壓。門(mén)極在一定條件下可以觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通，但無(wú)法使其關(guān)斷。要使導(dǎo)通的晶閘管恢復(fù)阻斷，可降低陽(yáng)極電壓，或增大負(fù)載電阻，使流過(guò)晶閘管的陽(yáng)極電流減小至維持電流（IH）（當(dāng)門(mén)極斷開(kāi)時(shí)，晶閘管從較大的通態(tài)電流降至剛好能保持晶閘管導(dǎo)通所需的小陽(yáng)極電流叫維持電流），電流會(huì)突然降到零，之后再提高電壓或減小負(fù)載電阻，電流不會(huì)再增大，說(shuō)明晶閘管已恢復(fù)阻斷。根據(jù)晶閘管陽(yáng)極伏安特性，可以總結(jié)出：1．門(mén)極斷開(kāi)時(shí)。內(nèi)部集成溫度傳感器、電流傳感器及驅(qū)動(dòng)電路等功能元件，不斷提高IGBT模塊的功率密度、集成度及智能度。上海品質(zhì)富士IGBT現(xiàn)貨

用在電壓幾十到幾百伏量級(jí)、電流幾十到幾百安量級(jí)的強(qiáng)電上的。而且IGBT不用機(jī)械按鈕，它是由計(jì)算機(jī)控制的。上海品質(zhì)富士IGBT現(xiàn)貨

    晶閘管等元件通過(guò)整流來(lái)實(shí)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(dǎo)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(dǎo)體器件，由于它效率高，控制特性好，壽命長(zhǎng)，體積小等優(yōu)點(diǎn)，自上個(gè)世紀(jì)六十長(zhǎng)代以來(lái)，獲得了迅猛發(fā)展，并已形成了一門(mén)的學(xué)科�！熬чl管交流技術(shù)”。晶閘管發(fā)展到，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(guó)內(nèi)晶閘管大額定電流可達(dá)5000A，國(guó)外更大。我國(guó)的韶山電力機(jī)車(chē)上裝載的都是我國(guó)自行研制的大功率晶閘管。晶閘管的應(yīng)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(shí)現(xiàn)交流一一可變直流二、交流調(diào)壓與調(diào)功利用晶閘管的開(kāi)關(guān)特性代替老式的接觸調(diào)壓器、感應(yīng)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(guò)零觸發(fā)，實(shí)現(xiàn)負(fù)載交流功率的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)即晶閘管調(diào)功器。交流一一可變交流。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(yuǎn)距離輸送以減少損耗。上海品質(zhì)富士IGBT現(xiàn)貨

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