進(jìn)行逆變器設(shè)計(jì)時(shí)，IGBT模塊的開關(guān)損耗評(píng)估是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。而常見的損耗評(píng)估方法都是采用數(shù)據(jù)手冊(cè)中IGBT或者Diode的開關(guān)損耗的典型值，這種方法缺乏一定的準(zhǔn)確性。本文介紹了一種采用逆變器系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)板和母排對(duì)IGBT模塊進(jìn)行損耗測(cè)試和評(píng)估的方法，通過簡(jiǎn)單的操作即可得到更精確的損耗評(píng)估。一般數(shù)據(jù)手冊(cè)中，都會(huì)給出特定條件下，IGBT及Diode開關(guān)損耗的典型值。一般來講這個(gè)值在實(shí)際設(shè)計(jì)中并不能直接拿來用。在英飛凌模塊數(shù)據(jù)手冊(cè)中，我們可以看到，開關(guān)損耗典型值前面，有相當(dāng)多的限制條件，北京進(jìn)口富士IGBT，這些條件描述了典型值測(cè)試平臺(tái)，北京進(jìn)口富士IGBT。而實(shí)際設(shè)計(jì)的系統(tǒng)是不可能和規(guī)格書測(cè)試平臺(tái)一模一樣的。兩者之間的差異，主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：IGBT的開關(guān)損耗不依賴于驅(qū)動(dòng)電阻，也依賴于驅(qū)動(dòng)環(huán)路的電感，北京進(jìn)口富士IGBT，而實(shí)際用戶系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)環(huán)路電感常常不同于數(shù)據(jù)手冊(cè)的測(cè)試平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)環(huán)路電感。驅(qū)動(dòng)中加入柵極和發(fā)射極電容是很常見的改善EMC特性的設(shè)計(jì)方法，而使用該柵極電容會(huì)影響IGBT的開關(guān)過程中電流變化率dIc/dt和電壓變化率dVce/dt，從而影響IGBT的開關(guān)損耗實(shí)際系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電壓也常常不同于數(shù)據(jù)手冊(cè)中的測(cè)試驅(qū)動(dòng)電壓，在IGBT模塊的數(shù)據(jù)手冊(cè)中，開關(guān)損耗通常在±15V的柵極電壓下測(cè)量。未來IGBT模塊技術(shù)將圍繞 芯片背面焊接固定 與 正面電極互連 兩方面改進(jìn)。北京進(jìn)口富士IGBT

    墓他3組上橋臂的控制信號(hào)輸入電路與圖2相同，但3組15V直流電源應(yīng)分別供電，而下橋臂的4組則共用一個(gè)15V直流電源。圖2控制信號(hào)輸入電路(2)緩沖電路緩沖電路（阻容吸收電路）主要用于抑制模塊內(nèi)部的IGBT單元的過電壓和du/出或者過電流和di/dt，同時(shí)減小IGBT的開關(guān)損耗。由于緩沖電路所需的電阻、電容的功率、體積都較大，所以在IGBT模塊內(nèi)部并沒有專門集成該部分電路，因此，在實(shí)際的系統(tǒng)中一定要設(shè)計(jì)緩沖電路，通過緩沖電路的電容可把過電壓的電磁能量變成靜電能量?jī)?chǔ)存起來。緩沖電路的電阻可防止電容與電感產(chǎn)生諧振。如果沒有緩沖電路，器件在開通時(shí)電流會(huì)迅速上升，di/dt也很大，關(guān)斷時(shí)du/dt很大，并會(huì)出現(xiàn)很高的過電壓，極易造成模塊內(nèi)部IGBT器件損壞。圖3給出了一個(gè)典型的緩沖電路；有關(guān)阻值與電容大小的設(shè)計(jì)可根據(jù)具體系統(tǒng)來設(shè)定不同的參數(shù)。北京進(jìn)口富士IGBTIGBT沒有放大電壓的功能，導(dǎo)通時(shí)可以看做導(dǎo)線，斷開時(shí)當(dāng)做開路。

    IGBT裸片是硅基的絕緣柵雙極晶體管芯片。裸片和晶圓級(jí)別的芯片可幫助模塊制造商提高產(chǎn)品集成度和功率密度，并有效節(jié)約電路板空間。另外，英飛凌還提供完善的塑封IGBT系列：IGBT單管。該系列芯片包括單片IGBT，以及和續(xù)流二極管集成封裝的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于通用逆變器、太陽能逆變器、不間斷電源（UPS）、感應(yīng)加熱設(shè)備、大型家電、焊接以及開關(guān)電源（SMPS）等領(lǐng)域。單管IGBT電流密度高且功耗低，能夠提高能效、降低散熱需求，從而有效降低整體系統(tǒng)成本。功率模塊是比分立式IGBT規(guī)模稍大的產(chǎn)品類型，用于構(gòu)造電力電子設(shè)備的基本單元。這類模塊通常由IGBT和二極管組成，可有多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。而即用型組件模塊則于滿足大功率應(yīng)用的需求。這些組件常被稱作系統(tǒng)，根據(jù)具體應(yīng)用領(lǐng)域采用IGBT功率模塊或單管進(jìn)行構(gòu)造。從具有整流器、制動(dòng)斬波器和逆變器的一體化功率集成模塊，到大功率的組件，英飛凌的產(chǎn)品覆蓋了幾百瓦到幾兆瓦的功率范圍。這些產(chǎn)品高度可靠，性能、效率和使用壽命均很出色，有利于通用驅(qū)動(dòng)器、伺服單元和可再生能源應(yīng)用（如太陽能逆變器和風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用）的設(shè)計(jì)。HybridPACK系列專為汽車類應(yīng)用研發(fā)，可助力電動(dòng)交通應(yīng)用的設(shè)計(jì)。為更好地支持汽車類應(yīng)用。

    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)上的電極稱為漏極。IGBT的開關(guān)作用是通過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)已開發(fā)成功第二代IPEM，其中所有的無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)。解決能源短缺問題和降低碳排放的關(guān)鍵支撐技術(shù)。

    也可以用模塊中的2個(gè)半橋電路并聯(lián)構(gòu)成電流規(guī)格大2倍的半橋模塊，即將分別將G1和G3、G2和G4、E1和E3、E2和E4、E1C2和E3短接。4.三相橋模塊，6in1模塊三相橋（3-Phasebridge模塊的內(nèi)部等效電流如圖5所示。圖5三相橋模塊的內(nèi)部等效電路三相橋模塊也稱為6in1模塊，用于直接構(gòu)成三相橋電路，也可以將模塊中的3個(gè)半橋電路并聯(lián)構(gòu)成電流規(guī)格大3倍的半橋模塊。三相橋常用的領(lǐng)域是變頻器和三相UPS、三相逆變器，不同的應(yīng)用對(duì)IGBT的要求有所不同，故制造商習(xí)慣上會(huì)推出以實(shí)際應(yīng)用為產(chǎn)品名稱的三相橋模塊，如3-Phaseinvertermodule（三相逆變器模塊）等。，CBI模塊，7in1模塊歐美廠商一般將包含圖6所示的7in1模塊稱為CBI模塊（Converter-Brake-InverterModule，整流-剎車-逆變）模塊，日系廠商則習(xí)慣稱其為PIM模塊。圖67in1模塊內(nèi)部的等效電路制造商一般都會(huì)分別給出模塊中個(gè)功能單元的參數(shù)，表1是IXYS的MUBW15-12T7模塊的主要技術(shù)規(guī)格。表1MUBW15-12T7的主要技術(shù)規(guī)格三相整流橋斷路器三相逆變器NTCVRRM=1600VVCES=1200VVCES=1200VR25=ΩIFAVM=38AIC25=30AIC25=30AB25/50=3375KIFSM=300AVCE（sat）=（sat）=其中，斷路器和三相逆變器給出的都是IGBT管芯的技術(shù)規(guī)格。所以有了IGBT這種開關(guān)，就可以設(shè)計(jì)出一類電路。北京進(jìn)口富士IGBT

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。北京進(jìn)口富士IGBT

    使IGBT導(dǎo)通。反之，加反向門極電壓消除溝道，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。檢測(cè)IGBT好壞簡(jiǎn)便方法1、判斷極性首先將萬用表撥在R&TImes;1KΩ擋，用萬用表測(cè)量時(shí)，若某一極與其它兩極阻值為無窮大，調(diào)換表筆后該極與其它兩極的阻值仍為無窮大，則判斷此極為柵極（G）。其余兩極再用萬用表測(cè)量，若測(cè)得阻值為無窮大，調(diào)換表筆后測(cè)量阻值較小。在測(cè)量阻值較小的一次中，則判斷紅表筆接的為集電極（C）；黑表筆接的為發(fā)射極（E）。2、判斷好壞將萬用表撥在R&TImes;10KΩ擋，用黑表筆接IGBT的集電極（C），紅表筆接IGBT的發(fā)射極（E），此時(shí)萬用表的指針在零位。用手指同時(shí)觸及一下柵極（G）和集電極（C），這時(shí)IGBT被觸發(fā)導(dǎo)通，萬用表的指針擺向阻值較小的方向，并能站住指示在某一位置。然后再用手指同時(shí)觸及一下柵極（G）和發(fā)射極（E），這時(shí)IGBT被阻斷，萬用表的指針回零。此時(shí)即可判斷IGBT是好的。北京進(jìn)口富士IGBT

江蘇芯鉆時(shí)代電子科技有限公司成立于2022-03-29，位于昆山開發(fā)區(qū)朝陽東路109號(hào)億豐機(jī)電城北樓A201，公司自成立以來通過規(guī)范化運(yùn)營(yíng)和高質(zhì)量服務(wù)，贏得了客戶及社會(huì)的一致認(rèn)可和好評(píng)。本公司主要從事IGBT模塊，可控硅晶閘管，二極管模塊，熔斷器領(lǐng)域內(nèi)的IGBT模塊，可控硅晶閘管，二極管模塊，熔斷器等產(chǎn)品的研究開發(fā)。擁有一支研發(fā)能力強(qiáng)、成果豐碩的技術(shù)隊(duì)伍。公司先后與行業(yè)上游與下游企業(yè)建立了長(zhǎng)期合作的關(guān)系。英飛凌,西門康,艾賽斯,巴斯曼集中了一批經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)及管理專業(yè)人才，能為客戶提供良好的售前、售中及售后服務(wù)，并能根據(jù)用戶需求，定制產(chǎn)品和配套整體解決方案。江蘇芯鉆時(shí)代電子科技有限公司通過多年的深耕細(xì)作，企業(yè)已通過電子元器件質(zhì)量體系認(rèn)證，確保公司各類產(chǎn)品以高技術(shù)、高性能、高精密度服務(wù)于廣大客戶。歡迎各界朋友蒞臨參觀、 指導(dǎo)和業(yè)務(wù)洽談。