一、IGBT是什么IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)，絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件,兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動電流較大;MOSFET驅(qū)動功率很小，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點，驅(qū)動功率小而飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動等領(lǐng)域。通俗來講:IGBT是一種大功率的電力電子器件，是一個非通即斷的開關(guān)，IGBT沒有放大電壓的功能，導(dǎo)通時可以看做導(dǎo)線，斷開時當(dāng)做開路。三大特點就是高壓、大電流、高速。二、IGBT模塊IGBT是InsulatedGateBipolarTransistor（絕緣柵雙極型晶體管）的縮寫，IGBT是由MOSFET和雙極型晶體管復(fù)合而成的一種器件，其輸入極為MOSFET，輸出極為PNP晶體管，它融和了這兩種器件的優(yōu)點，既具有MOSFET器件驅(qū)動功率小和開關(guān)速度快的優(yōu)點，又具有雙極型器件飽和壓降低而容量大的優(yōu)點，其頻率特性介于MOSFET與功率晶體管之間，可正常工作于幾十kHz頻率范圍內(nèi)。反之，加反向門極電壓消除溝道，切斷基極電流，使IGBT關(guān)斷。江西品質(zhì)西門康IGBT模塊值得推薦

將igbt模塊中雙極型三極管bjt的集電極和絕緣柵型場效應(yīng)管mos的漏電極斷開，并替代包含鏡像電流測試的電路中的取樣igbt，從而得到包含無柵極驅(qū)動的電流檢測的igbt芯片的等效測試電路，即圖5中的igbt芯片結(jié)構(gòu)，從而得到第二發(fā)射極單元201和第三發(fā)射極單元202，此時，bjt的集電極單獨引出，即第二發(fā)射極單元201，作為測試電流的等效電路，電流檢測區(qū)域20只取bjt的空穴電流作為檢測電流，且，空穴電流與工作區(qū)域10的工作電流成比例關(guān)系，從而通過檢測電流檢測區(qū)域20中的電流即可得到igbt芯片的工作區(qū)域10的電流，避免了現(xiàn)有方法中柵極對地電位變化造成的偏差，提高了檢測電流的精度。此外，在第1表面上，電流檢測區(qū)域20設(shè)置在工作區(qū)域10的邊緣區(qū)域，且，電流檢測區(qū)域20的面積小于工作區(qū)域10的面積。此外，igbt芯片為溝槽結(jié)構(gòu)的igbt芯片，在電流檢測區(qū)域20和工作區(qū)域10的對應(yīng)位置內(nèi)分別設(shè)置多個溝槽，可選的，電流檢測區(qū)域20和工作區(qū)域10可以同時設(shè)置有多個溝槽，或者，工作區(qū)域10設(shè)置有多個溝槽，本發(fā)明實施例對此不作限制說明。以及，當(dāng)設(shè)置有溝槽時，在每個溝槽內(nèi)還填充有多晶硅。此外，在第1表面和第二表面之間，還設(shè)置有n型耐壓漂移層和導(dǎo)電層。福建定制西門康IGBT模塊供應(yīng)商IGBT 的伏安特性是指以柵源電壓Ugs 為參變量時，漏極電流與柵極電壓之間的關(guān)系曲線。

 該igbt芯片上設(shè)置有：工作區(qū)域、電流檢測區(qū)域和接地區(qū)域；其中，igbt芯片還包括第1表面和第二表面，且，第1表面和第二表面相對設(shè)置；第1表面上設(shè)置有工作區(qū)域和電流檢測區(qū)域的公共柵極單元，以及，工作區(qū)域的第1發(fā)射極單元、電流檢測區(qū)域的第二發(fā)射極單元和第三發(fā)射極單元，其中，第三發(fā)射極單元與第1發(fā)射極單元連接，公共柵極單元與第1發(fā)射極單元和第二發(fā)射極單元之間通過刻蝕方式進行隔開；第二表面上設(shè)有工作區(qū)域和電流檢測區(qū)域的公共集電極單元；接地區(qū)域設(shè)置于第1發(fā)射極單元內(nèi)的任意位置處；電流檢測區(qū)域和接地區(qū)域分別用于與檢測電阻連接，以使檢測電阻上產(chǎn)生電壓，并根據(jù)電壓檢測工作區(qū)域的工作電流。第二方面，本發(fā)明實施例還提供一種半導(dǎo)體功率模塊，半導(dǎo)體功率模塊配置有第1方面的igbt芯片，還包括驅(qū)動集成塊和檢測電阻；其中，驅(qū)動集成塊與igbt芯片中公共柵極單元連接，以便于驅(qū)動工作區(qū)域和電流檢測區(qū)域工作；以及，還與檢測電阻連接，用于獲取檢測電阻上的電壓。本發(fā)明實施例帶來了以下有益效果：本發(fā)明實施例提供了igbt芯片及半導(dǎo)體功率模塊，igbt芯片上設(shè)置有：工作區(qū)域、電流檢測區(qū)域和接地區(qū)域；其中，igbt芯片還包括第1表面和第二表面

當(dāng)散熱風(fēng)扇損壞中散熱片散熱不良時將導(dǎo)致IGBT模塊發(fā)熱，而發(fā)生故障。因此對散熱風(fēng)扇應(yīng)定期進行檢查，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)溫度過高時將報警或停止IGBT模塊工作。三、IGBT驅(qū)動電路IGBT驅(qū)動電路的作用主要是將單片機脈沖輸出的功率進行放大，以達到驅(qū)動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由柵極正負電壓來控制。當(dāng)加上正柵極電壓時,管子導(dǎo)通;當(dāng)加上負柵極電壓時,管子關(guān)斷。IGBT具有和雙極型電力晶體管類似的伏安特性,隨著控制電壓UGE的增加,特性曲線上移。開關(guān)電源中的IGBT通過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聪螂妷?使IGBT能可靠地開通和關(guān)斷。當(dāng)正偏壓增大時IGBT通態(tài)壓降和開通損耗均下降,但若UGE過大,則負載短路時其IC隨UGE增大而增大,對其安全不利,使用中選UGEν15V為好。負偏電壓可防止由于關(guān)斷時浪涌電流過大而使IGBT誤導(dǎo)通,一般選UGE=-5V為宜。(2)IGBT的開關(guān)時間應(yīng)綜合考慮?？焖匍_通和關(guān)斷有利于提高工作頻率,減小開關(guān)損耗。但在大電感負載下,IGBT的開頻率不宜過大。高壓領(lǐng)域的許多應(yīng)用中，要求器件的電壓等級達到10KV以上，目前只能通過IGBT高壓串聯(lián)等技術(shù)來實現(xiàn)高壓應(yīng)用。

在現(xiàn)代電力電子技術(shù)中得到了越來越的應(yīng)用，在較高頻率的大、率應(yīng)用中占據(jù)了主導(dǎo)地位。IGBT的等效電路如圖1所示。由圖1可知，若在IGBT的柵極和發(fā)射極之間加上驅(qū)動正電壓，則MOSFET導(dǎo)通，這樣PNP晶體管的集電極與基極之間成低阻狀態(tài)而使得晶體管導(dǎo)通；若IGBT的柵極和發(fā)射極之間電壓為0V，則MOS截止，切斷PNP晶體管基極電流的供給，使得晶體管截止。IGBT與MOSFET一樣也是電壓控制型器件，在它的柵極—發(fā)射極間施加十幾V的直流電壓，只有在uA級的漏電流流過，基本上不消耗功率。1、IGBT模塊的選擇IGBT模塊的電壓規(guī)格與所使用裝置的輸入電源即試電電源電壓緊密相關(guān)。其相互關(guān)系見下表。使用中當(dāng)IGBT模塊集電極電流增大時，所產(chǎn)生的額定損耗亦變大。同時，開關(guān)損耗增大，使原件發(fā)熱加劇，因此，選用IGBT模塊時額定電流應(yīng)大于負載電流。特別是用作高頻開關(guān)時，由于開關(guān)損耗增大，發(fā)熱加劇，選用時應(yīng)該降等使用。2、使用中的注意事項由于IGBT模塊為MOSFET結(jié)構(gòu)，IGBT的柵極通過一層氧化膜與發(fā)射極實現(xiàn)電隔離。由于此氧化膜很薄，其擊穿電壓一般達到20～30V。因此因靜電而導(dǎo)致柵極擊穿是IGBT失效的常見原因之一。因此使用中要注意以下幾點：在使用模塊時。IGBT模塊具有節(jié)能、安裝維修方便、散熱穩(wěn)定等特點。福建定制西門康IGBT模塊供應(yīng)商

當(dāng)前市場上銷售的多為此類模塊化產(chǎn)品，一般所說的IGBT也指IGBT模塊。江西品質(zhì)西門康IGBT模塊值得推薦

 IGBT與MOSFET的開關(guān)速度比較因功率MOSFET具有開關(guān)速度快，峰值電流大，容易驅(qū)動，安全工作區(qū)寬，dV/dt耐量高等優(yōu)點，在小功率電子設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。但是由于導(dǎo)通特性受和額定電壓的影響很大，而且工作電壓較高時，MOSFET固有的反向二極管導(dǎo)致通態(tài)電阻增加，因此在大功率電子設(shè)備中的應(yīng)用受至限制。IGBT是少子器件，它不但具有非常好的導(dǎo)通特性，而且也具有功率MOSFET的許多特性，如容易驅(qū)動，安全工作區(qū)寬，峰值電流大，堅固耐用等，一般來講，IGBT的開關(guān)速度低于功率MOSET，但是IR公司新系列IGBT的開關(guān)特性非常接近功率MOSFET，而且導(dǎo)通特性也不受工作電壓的影響。由于IGBT內(nèi)部不存在反向二極管，用戶可以靈活選用外接恢復(fù)二極管，這個特性是優(yōu)點還是缺點，應(yīng)根據(jù)工作頻率，二極管的價格和電流容量等參數(shù)來衡量。IGBT的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，電路符號及等效電路如圖1所示?？梢钥闯?，2020-03-30開關(guān)電源設(shè)計：何時選擇BJT優(yōu)于MOSFET開關(guān)電源電氣可靠性設(shè)計1供電方式的選擇集中式供電系統(tǒng)各輸出之間的偏差以及由于傳輸距離的不同而造成的壓差降低了供電質(zhì)量，而且應(yīng)用單臺電源供電，當(dāng)電源發(fā)生故障時可能導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。分布式供電系統(tǒng)因供電單元靠近負載，改善了動態(tài)響應(yīng)特性。江西品質(zhì)西門康IGBT模塊值得推薦

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