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北京富士IGBT工作原理

来源: 发布时间:2021-06-08

在IGBT使用过程中,可以通过控制其集-射极电压UCE和栅-射极电压UGE的大小,从而实现对IGBT导通/关断/阻断状态的控制。

1当IGBT栅-射极加上加0或负电压时,MOSFET内沟道消失,IGBT呈关断状态。

2当集-射极电压UCE<0时,J3的PN结处于反偏,IGBT呈反向阻断状态。

3当集-射极电压UCE>0时,分两种情况:

②若栅-射极电压UGE<Uth,沟道不能形成,IGBT呈正向阻断状态。

②若栅-射极电压UGE>Uth ,栅极沟道形成,IGBT呈导通状态(正常工作)。此时,空穴从P+区注入到N基区进行电导调制,减少N基区电阻RN的值,使IGBT通态压降降低。


GBT是由MOSFET和双极型晶体管复合而成的一种器件。北京富士IGBT工作原理

大功率igbt驱动保护电路一直伴随igbt技术的发展而发展,现在市场上流行着很多种类非常成熟的大功率igbt驱动保护电路产品,成为大多数设计工程师的优先;也有许多的工程师根据其电路的特殊要求,自行研制出各种的大功率igbt驱动保护电路。本文对这些大功率igbt驱动保护电路进行分类,并对该电路需要达到的一些功能进行阐述,展望此电路的发展。此外本文所述大功率igbt驱动保护电路是指应用于直流母线电压在650v~1000v范围、输出电流的交流有效值在100a~600a范围的场合。北京富士IGBT工作原理IGBT(绝缘栅双极晶体管)作为新型电力半导体场控自关断器件。

随着工业控制及电源行业市场的逐步回暖,IGBT在此领域的市场规模有望逐步扩大。IGBT是变频器、逆变焊机等传统工业控制及电源行业的元器件,且已在此领域中得到广泛应用。我国变频器行业的市场规模总体呈上升态势,目前,变频器在冶金、煤炭、石油化工等工业领域的应用规模将保持稳定增长,同时,在城市化率提升的背景下,变频器在市政、轨道交通等公共事业领域的需求也会继续增长。此外,逆变式弧焊电源凭借优异的电源特性在电焊机市场持续渗透,推动逆变式弧焊电源的应用市场规模逐步扩大。随着变频器、逆变焊机等传统工业控制及电源行业的发展,IGBT的市场规模有望持续增长。

对于小功率IGBT模块,通常采用直接串电阻的方法来检测器件输出电流,从而判断过电流故障,通过电阻检测时,无延迟;输出电路简单;成本低;但检测电路与主电路不隔离,检测电阻上有功耗,因此,只适合小功率IGBT模块。比如:5.5KW以下的变频器。对于率IGBT模块的电流检测与过流、短路保护,一种方法是仍然采用电阻检测法,为了降低电阻产生功耗及发热生产的影响,可把带散热器件的取样电阻固定在散热器上,以测量更大的电流。对于大、率IGBT模块的电流检测与过流保护常采用电流传感器。但需注意要选择满足响应速度要求的电流传感器。由于需要配置检测电源,成本较高,但检测电路与主电路隔离,适用于大功率的IGBT模块。保护电路动作的时间须在10us之内完成。


IGBT所能承受的最大电压是器件的物理极限。

从功能上来说,IGBT就是一个电路开关,优点就是用电压控制,饱和压降小,耐压高。用在电压几十到几百伏量级、电流几十到几百安量级的强电上的。而且IGBT不用机械按钮,它是由计算机控制的。所以有了IGBT这种开关,就可以设计出一类电路,通过计算机控制IGBT,把电源侧的交流电变成给定电压的直流电,或是把各种电变成所需频率的交流电,给负载使用。这类电路统称变换器。IGBT模块具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点;当前市场上销售的多为此类模块化产品,一般所说的IGBT也指IGBT模块;随着节能环保等理念的推进,此类产品在市场上将越来越多见


三相380V输入电压经过整流和滤波后,直流母线电压的最大值。北京富士IGBT工作原理

电力电子技术在当今急需节能降耗的工业领域里起到了不可替代的作用。北京富士IGBT工作原理

IGBT模块应用范围十分,不仅是电动汽车及充电桩等设备的技术部件,广泛应用于智能电网的发电端、输电端、变电端及用电端,也已成为轨道交通车辆牵引变流器和各种辅助变流器的主流电力电子器件。就新能源车来说,IGBT约占电机驱动系统成本的一半,占整车成本的7-10%,是除电池之外成本第二高的元件,也决定了整车的能源效率。由于IGBT器件处在电力产品的位置,产品在恶劣运行环境与极端工况下,客户除了对器件的开关性能关注外,还对器件的安全工作区和长期可靠性要求极高。北京富士IGBT工作原理

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