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,并已形成了一門的學(xué)科。“晶閘管交流技術(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——可變直流二、交流調(diào)壓與調(diào)功利用晶閘管的開關(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——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。從用電端來(lái)看,家用白電、 微波爐、 LED照明驅(qū)動(dòng)等都對(duì)IGBT有大量的需求。江西貿(mào)易富士IGBT供應(yīng)商
很難裝入PEARSON探頭,更多的采用Rogowski-coil。需要注意的是Rogowski-coil的延時(shí)會(huì)比較大,而且當(dāng)電流變化率超過(guò)3600A/μs時(shí),Rogowski-coil會(huì)有比較明顯的誤差。關(guān)于測(cè)試探頭和延時(shí)匹配也可同儀器廠家確認(rèn)。圖3-1IGBT關(guān)斷過(guò)程DUT:FF600R12ME4;CH2(綠色)-VGE,CH3(藍(lán)色)-ce,CH4(紅色)-Ic圖3-2IGBT開通過(guò)程首先固定電壓和溫度,在不同的電流下測(cè)試IGBT的開關(guān)損耗,可以得出損耗隨電流變化的曲線,并且對(duì)曲線進(jìn)行擬合,可以得到損耗的表達(dá)式。該系統(tǒng)的直流母線電壓小為540V,高為700V。而系統(tǒng)的IGBT的結(jié)溫的設(shè)計(jì)在125℃和150℃之間。分別在540V和700V母線電壓,及125℃和150℃結(jié)溫下重復(fù)上述測(cè)試,可以得到一系列曲線,如圖4所示。圖4:在不同的電流輸入條件下,以電壓和溫度為給定條件的IGBT的開關(guān)損耗曲線依據(jù)圖4給出的損耗測(cè)試曲線,可以依據(jù)線性等效的方法得到IGBT的開通損耗和關(guān)斷損耗在電流,電壓,結(jié)溫下的推導(dǎo)公式。同理也可以得到Diode在給定系統(tǒng)的電壓,電流,結(jié)溫設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的反向恢復(fù)損耗的推導(dǎo)公式:圖5:在不同的電流輸入條件下。標(biāo)準(zhǔn)富士IGBT銷售燒結(jié)取代焊接,壓力接觸取代引線鍵合的壓接式封裝工藝。
圖1所示為一個(gè)N溝道增強(qiáng)型絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu),N+區(qū)稱為源區(qū),附于其上的電極稱為源極。N+區(qū)稱為漏區(qū)。器件的控制區(qū)為柵區(qū),附于其上的電極稱為柵極。溝道在緊靠柵區(qū)邊界形成。在漏、源之間的P型區(qū)(包括P+和P一區(qū))(溝道在該區(qū)域形成),稱為亞溝道區(qū)(Subchannelregion)。而在漏區(qū)另一側(cè)的P+區(qū)稱為漏注入?yún)^(qū)(Draininjector),它是IGBT特有的功能區(qū),與漏區(qū)和亞溝道區(qū)一起形成PNP雙極晶體管,起發(fā)射極的作用,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(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和可控硅區(qū)別IGBT與晶閘管1.整流元件(晶閘管)簡(jiǎn)單地說(shuō):整流器是把單相或三相正弦交流電流通過(guò)整流元件變成平穩(wěn)的可調(diào)的單方向的直流電流。其實(shí)現(xiàn)條件主要是依靠整流管。
而用戶的驅(qū)動(dòng)電壓有時(shí)也并非這個(gè)電壓數(shù)值。數(shù)據(jù)手冊(cè)通常會(huì)在較小的母排雜散電感下進(jìn)行開關(guān)損耗測(cè)試,而實(shí)際系統(tǒng)的母排或者PCB的布局常常會(huì)存在比較大的雜散電感。正因?yàn)閷?shí)際系統(tǒng)的母排、驅(qū)動(dòng)與數(shù)據(jù)手冊(cè)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試平臺(tái)的母排、驅(qū)動(dòng)存在著差異,才導(dǎo)致了直接采用數(shù)據(jù)手冊(cè)的開關(guān)損耗進(jìn)行實(shí)際系統(tǒng)的損耗評(píng)估存在著一定的誤差。一種改善的方式是直接采用實(shí)際系統(tǒng)的母排和驅(qū)動(dòng)來(lái)進(jìn)行雙脈沖測(cè)試,IGBT模塊可以固定在一個(gè)加熱平臺(tái)上,而加熱平臺(tái)能夠調(diào)節(jié)到150℃并保持恒溫。圖1給出了雙脈沖的測(cè)試原理圖,圖2給出了雙脈沖測(cè)試時(shí)的波形圖,典型的雙脈沖測(cè)試可以按照?qǐng)D1和圖2進(jìn)行,同時(shí)需要注意將加熱平臺(tái)調(diào)整到一定的溫度,并等待一定時(shí)間,確保IGBT的結(jié)溫也到達(dá)設(shè)定溫度。圖1-1:IGBT的雙脈沖測(cè)試原理圖圖1-2:Diode的雙脈沖測(cè)試原理圖圖2-1:IGBT的雙脈沖測(cè)試波形圖圖2-2:Diode的雙脈沖測(cè)試波形圖圖3給出了雙脈沖測(cè)試過(guò)程中,IGBT的開通過(guò)程和關(guān)斷過(guò)程的波形。損耗可以通過(guò)CE電壓和導(dǎo)通電流的乘積后的積分來(lái)獲得。需要注意的是電壓探頭和電流探頭需要匹配延時(shí),否則會(huì)引起比較大的測(cè)試誤差。在用于數(shù)據(jù)手冊(cè)的測(cè)試平臺(tái)中,常見的電流探頭是PEARSON探頭,而實(shí)際系統(tǒng)的母排中。隨著IGBT芯片技術(shù)的不斷發(fā)展,芯片的比較高工作結(jié)溫與功率密度不斷提高, IGBT模塊技術(shù)也要與之相適應(yīng)。
措施:在三相變壓器次級(jí)星形中點(diǎn)與地之間并聯(lián)適當(dāng)電容,就可以減小這種過(guò)電壓。與整流器并聯(lián)的其它負(fù)載切斷時(shí),因電源回路電感產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)的過(guò)電壓。變壓器空載且電源電壓過(guò)零時(shí),初級(jí)拉閘,因變壓器激磁電流的突變,在次級(jí)感生出很高的瞬時(shí)電壓,這種電壓尖峰值可達(dá)工作電壓的6倍以上。交流電網(wǎng)遭雷擊或電網(wǎng)侵入干擾過(guò)電壓,即偶發(fā)性浪涌電壓,都必須加阻容吸收路進(jìn)行保護(hù)。3.直流側(cè)過(guò)電壓及保護(hù)當(dāng)負(fù)載斷開時(shí)或快熔斷時(shí),儲(chǔ)存在變壓器中的磁場(chǎng)能量會(huì)產(chǎn)生過(guò)電壓,顯然在交流側(cè)阻容吸收保護(hù)電路可以抑制這種過(guò)電壓,但由于變壓器過(guò)載時(shí)儲(chǔ)存的能量比空載時(shí)要大,還不能完全消除。措施:能常采用壓敏吸收進(jìn)行保護(hù)。4.過(guò)電流保護(hù)一般加快速熔斷器進(jìn)行保護(hù),實(shí)際上它不能保護(hù)可控硅,而是保護(hù)變壓器線圈。5.電壓、電流上升率的限制4.均流與晶閘管選擇均流不好,很容易燒壞元件。為了解決均流問(wèn)題,過(guò)去加均流電抗器,噪聲很大,效果也不好,一只一只進(jìn)行對(duì)比,擰螺絲松緊,很盲目,效果差,噪音大,耗能。我們采用的辦法是:用計(jì)算機(jī)程序軟件進(jìn)行動(dòng)態(tài)參數(shù)篩選匹配、編號(hào),裝配時(shí)按其號(hào)碼順序裝配,很間單。每一只元件上都刻有字,以便下更換時(shí)參考。這樣能使均流系數(shù)可達(dá)到。預(yù)計(jì)2020年中國(guó)IGBT市場(chǎng)規(guī)模將超200億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率約為15%。江西貿(mào)易富士IGBT供應(yīng)商
電動(dòng)控制系統(tǒng) 大功率直流/交流(DC/AC)逆變后驅(qū)動(dòng)汽車電機(jī)。江西貿(mào)易富士IGBT供應(yīng)商
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(dòng),安全工作區(qū)寬,dV/dt耐量高等優(yōu)點(diǎn),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(shí),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(dòng),安全工作區(qū)寬,峰值電流大,堅(jiān)固耐用等,一般來(lái)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(gè)特性是優(yōu)點(diǎn)還是缺點(diǎn),應(yīng)根據(jù)工作頻率,二極管的價(jià)格和電流容量等參數(shù)來(lái)衡量。IGBT的內(nèi)部結(jié)構(gòu),電路符號(hào)及等效電路如圖1所示。可以看出,2020-03-30開關(guān)電源設(shè)計(jì):何時(shí)選擇BJT優(yōu)于MOSFET開關(guān)電源電氣可靠性設(shè)計(jì)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(tái)電源供電,當(dāng)電源發(fā)生故障時(shí)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(fù)載,改善了動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。江西貿(mào)易富士IGBT供應(yīng)商
江蘇芯鉆時(shí)代電子科技有限公司坐落于昆山開發(fā)區(qū)朝陽(yáng)東路109號(hào)億豐機(jī)電城北樓A201,是集設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、售后服務(wù)于一體,電子元器件的貿(mào)易型企業(yè)。公司在行業(yè)內(nèi)發(fā)展多年,持續(xù)為用戶提供整套IGBT模塊,可控硅晶閘管,二極管模塊,熔斷器的解決方案。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,巴斯曼以符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品質(zhì)量為目標(biāo),并始終如一地堅(jiān)守這一原則,正是這種高標(biāo)準(zhǔn)的自我要求,產(chǎn)品獲得市場(chǎng)及消費(fèi)者的高度認(rèn)可。江蘇芯鉆時(shí)代電子科技有限公司以先進(jìn)工藝為基礎(chǔ)、以產(chǎn)品質(zhì)量為根本、以技術(shù)創(chuàng)新為動(dòng)力,開發(fā)并推出多項(xiàng)具有競(jìng)爭(zhēng)力的IGBT模塊,可控硅晶閘管,二極管模塊,熔斷器產(chǎn)品,確保了在IGBT模塊,可控硅晶閘管,二極管模塊,熔斷器市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)。