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絕緣柵雙極晶體管是什么？有什么作用？
絕緣柵雙極晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor，簡(jiǎn)稱IGBT)是一種關(guān)鍵的功率半導(dǎo)體器件，在現(xiàn)代電力電子和驅(qū)動(dòng)技術(shù)中廣泛應(yīng)用。本文將介紹IGBT的基本原理、結(jié)構(gòu)組成和工作原理，并探討其在電力變換和控制中的重要作用。
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Nexperia推出新款600 V單管IGBT，可在電源應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)出色效率
為功率電子設(shè)計(jì)人員提供帶有全額快速恢復(fù)二極管的穩(wěn)健型175℃標(biāo)準(zhǔn)IGBT。
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意法半導(dǎo)體發(fā)布靈活可變的隔離式降壓轉(zhuǎn)換器芯片，保護(hù)功率轉(zhuǎn)換和IGBT、SiC 和 GaN晶體管柵極驅(qū)動(dòng)
L6983i適合需要隔離式 DC-DC 轉(zhuǎn)換器應(yīng)用，采用隔離降壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，需要的外部組件比傳統(tǒng)隔離式反激式轉(zhuǎn)換器少，并且不需要光耦合器，從而節(jié)省了物料清單成本和 PCB面積。
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對(duì)比功率器件IGBT 真的比 MOSFET 好嗎？
功率半導(dǎo)體是電子裝置中電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心，主要用于改變電子裝置中電壓和頻率，及直流交流轉(zhuǎn)換等。只要在擁有電流電壓及相位轉(zhuǎn)換的電路系統(tǒng)中，都會(huì)用到功率零組件。
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電力電子課程：第 7 部分 - 功率元件MOSFET和IGBT
在上一集中觀察到的雙極晶體管的缺點(diǎn)是開關(guān)時(shí)間太長(zhǎng)，尤其是在高功率時(shí)。這樣，它們不能保證良好的飽和度，因此開關(guān)損耗是不可接受的。由于采用了“場(chǎng)效應(yīng)”技術(shù)，使用稱為 Power-mos 或場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管的開關(guān)器件，這個(gè)問題已大大減少。在任何情況下，表示此類組件的最常用名稱是 MOSFET。
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士蘭微2022年上半年凈利潤(rùn)同比增長(zhǎng)39.12%，主要在MOSFET、IGBT 大功率模塊（PIM）
8月22日，A股收盤后，士蘭微發(fā)布了2022年半年度報(bào)告，公司上半年實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入41.85億元，同比增長(zhǎng)26.49%;歸屬于上市公司股東的凈利潤(rùn)5.99億元，同比增長(zhǎng)39.12%;歸屬于上市公司股東的扣除非經(jīng)常性損益的凈利潤(rùn)5.03億元，同比增長(zhǎng)25.11%;基本每股收益0.42元/股。公司分立器件產(chǎn)品的營(yíng)業(yè)收入為 22.75 億元，較上年同期增長(zhǎng) 33.13%。分立器件產(chǎn)品中，MOSFET、IGBT 大功率模塊(PIM)、肖特基管、穩(wěn)壓管、開關(guān)管、TVS 管等產(chǎn)品的增 長(zhǎng)較快，公司的超結(jié) MOSFET、IGBT、FRD、高性能低壓分離柵 MOSFET 等分立器件的技術(shù)平臺(tái)研發(fā) 持續(xù)獲得較快進(jìn)展，產(chǎn)品性能達(dá)到業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的水平。士蘭的分立器件和大功率模塊除了加快在白電、工業(yè)控制等市場(chǎng)拓展外，已開始加快進(jìn)入電動(dòng)汽車、新能源等市場(chǎng)，預(yù)計(jì)公司的分立器件產(chǎn)品營(yíng)收將繼續(xù)快速成長(zhǎng)。
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我們的 IGBT 柵極驅(qū)動(dòng)器電源是否經(jīng)過優(yōu)化？- 第1部分
我們中的許多人都熟悉低功率直流電機(jī)，因?yàn)槲覀冊(cè)谌粘Ｉ钪须S處可見它們。我們可能看不到所有更大的交流工業(yè)電機(jī)在幕后工作，以自動(dòng)化我們的汽車組裝或提升我們每天乘坐的電梯。這些大功率電機(jī)由具有不同要求和更高電流的電子設(shè)備驅(qū)動(dòng)。在本文的第 1 部分中，我們將討論用于控制三相交流電機(jī)大電流的絕緣柵雙極晶體管 (IGBT)的理論和要求。在第 2 部分中，我們將討論隔離要求和正確計(jì)算 IGBT 驅(qū)動(dòng)功率量。
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我們的 IGBT 柵極驅(qū)動(dòng)器電源是否經(jīng)過優(yōu)化？- 第2部分
在本系列的第 1 部分中，我們討論了如何正確選擇 IGBT 的控制電壓。這一次，您將了解有關(guān)隔離要求以及如何計(jì)算正確的IGBT 驅(qū)動(dòng)功率的更多信息。 IGBT驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)包括上下橋絕緣水平的選擇、驅(qū)動(dòng)電壓水平的確定、驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)功率的確定、短路保護(hù)電路等等。今天我們重點(diǎn)討論一下驅(qū)動(dòng)電流以及功率的確定，也就是說如何確定一個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片電流能力是不是可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)特定型號(hào)的IGBT，如果不能驅(qū)動(dòng)該如何增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)輸出能力。
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IGBT 基礎(chǔ)教程：第 1 部分如何選擇 IGBT
IGBT全稱叫絕緣柵雙極型晶體管，是一種復(fù)合型結(jié)構(gòu)器件，它結(jié)合了MOS晶體管和BJT雙極型晶體管的優(yōu)點(diǎn)，在電壓電流轉(zhuǎn)換，電能輸出領(lǐng)域用的非常多，特別是在高壓大電流領(lǐng)域，IGBT占主導(dǎo)地位，是人類控制電能，利用電能的核心半導(dǎo)體器件之一，這種主要應(yīng)用在電子電力轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的半導(dǎo)體器件，我們統(tǒng)稱功率半導(dǎo)體
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IGBT 基礎(chǔ)教程：第 2 部分IGBT概述
N 溝道 IGBT 基本上是構(gòu)建在 p 型襯底上的 N 溝道功率 MOSFET，的通用 IGBT 橫截面所示。（PT IGBT 有一個(gè)額外的 n+ 層，將在后面說明。）因此，IGBT 的操作與功率 MOSFET 非常相似。從發(fā)射極施加到柵極端子的正電壓導(dǎo)致電子被拉向體區(qū)中的柵極端子。
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IGBT 基礎(chǔ)教程：第 3 部分PT與NPT芯片介紹
所謂PT(PunchThrough，穿通型)，是指電場(chǎng)穿透了N-漂移區(qū)，電子與空穴的主要匯合點(diǎn)在N一區(qū)。NPT在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)的時(shí)間(1982年)要早于PT(1985)，但技術(shù)上的原因使得PT規(guī)模商用化的時(shí)間比NPT早，所以第1代IGBT產(chǎn)品以PT型為主。PT-IGBT很好地解決了IGBT的閂鎖問題，但是需要增加外延層厚度，技術(shù)復(fù)雜，成本也高。IGBT芯片中的外延層與電壓規(guī)格是直接相關(guān)的，電壓規(guī)格越高、外延層越厚，IZOOV、2000V的PT-IGBT外延層厚度分別達(dá)到了100μm和200μm。
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IGBT 基礎(chǔ)教程：第 4 部分?jǐn)?shù)據(jù)表中有關(guān) IGBT的特性一
從APT 提供的數(shù)據(jù)表旨在包含對(duì)電源電路設(shè)計(jì)人員有用且方便的相關(guān)信息，用于選擇合適的器件以及預(yù)測(cè)其在應(yīng)用中的性能。提供圖表以使設(shè)計(jì)人員能夠從一組操作條件外推到另一組操作條件。應(yīng)該注意的是，測(cè)試結(jié)果非常依賴于電路，尤其是寄生發(fā)射極電感，以及寄生集電極電感和柵極驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)和布局。不同的測(cè)試電路產(chǎn)生不同的結(jié)果。
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IGBT 基礎(chǔ)教程：第 5 部分?jǐn)?shù)據(jù)表中有關(guān) IGBT的特性二
從APT 提供的數(shù)據(jù)表旨在包含對(duì)電源電路設(shè)計(jì)人員有用且方便的相關(guān)信息，用于選擇合適的器件以及預(yù)測(cè)其在應(yīng)用中的性能。提供圖表以使設(shè)計(jì)人員能夠從一組操作條件外推到另一組操作條件。應(yīng)該注意的是，測(cè)試結(jié)果非常依賴于電路，尤其是寄生發(fā)射極電感，以及寄生集電極電感和柵極驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)和布局。不同的測(cè)試電路產(chǎn)生不同的結(jié)果。
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IGBT 基礎(chǔ)教程：第 6 部分IGBT靜態(tài)特性
IGBT的伏安特性是指以柵源電壓Ugs為參變量時(shí)，漏極電流與柵極電壓 的關(guān)系曲線。輸出漏極電流比受柵源電壓Ugs的控制，Ugs越高，Id越大。它與GTR的輸出特性相似.也 可分為飽和區(qū) 1 、放大區(qū)2和擊穿特性3部分。在截止 下的IGBT ，正向電壓由J2結(jié)承擔(dān)，反向電壓由J1結(jié)承擔(dān)。 無N+緩沖區(qū)，則正反向阻斷電壓 做到同樣水平，加入N+緩沖區(qū)后，反向關(guān)斷電壓只能達(dá)到幾十伏水平， 限制了IGBT的某些應(yīng)用范圍。
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IGBT 基礎(chǔ)教程：第 7 部分IGBT動(dòng)態(tài)特性
一個(gè)等效的 IBGT 模型，其中包括端子之間的電容。輸入、輸出和反向傳輸電容是這些電容的組合。數(shù)據(jù)表中規(guī)定了測(cè)量電容的測(cè)試條件。
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IGBT 基礎(chǔ)教程：第 8 部分IGBT熱和機(jī)械特性
這是從芯片結(jié)到器件外殼外部的熱阻。熱量是設(shè)備本身功率損失的結(jié)果，熱阻與基于這種功率損失的芯片的熱度有關(guān)。之所以稱為熱阻，是因?yàn)槭褂秒姎饽Ｐ透鶕?jù)穩(wěn)態(tài)功率損耗預(yù)測(cè)溫升。
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溫度監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化電源設(shè)計(jì)中的冷卻系統(tǒng)
與低功率同類產(chǎn)品不同，MOSFET、IGBT、功率二極管和晶閘管等功率器件會(huì)產(chǎn)生大量熱量。因此，有效的熱管理對(duì)于確保電力電子設(shè)備的可靠性和優(yōu)化的壽命性能至關(guān)重要，包括由更高工作溫度、寬帶隙 (WBG) 半導(dǎo)體材料制成的設(shè)備。
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提高 IGBT 熱性能的 PCB 設(shè)計(jì)提示
氣候變化和社會(huì)對(duì)環(huán)境問題日益敏感，需要為化石燃料動(dòng)力車輛開發(fā)技術(shù)解決方案。逐步減少排放的監(jiān)管要求要求內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計(jì)具有較小的容積、較高的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，并且能夠以較不濃的燃料混合物運(yùn)行。
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IGBT工作原理？IGBT的主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？
IGBT相當(dāng)于一個(gè)由MOSFET驅(qū)動(dòng)的厚基區(qū)PNP型晶體管，它的簡(jiǎn)化等效電路如圖(b)所示，圖中的RN為PNP晶體管基區(qū)內(nèi)的調(diào)制電阻。
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英飛凌推出超可靠的壓接式IGBT ，進(jìn)一步壯大Prime Switch系列的產(chǎn)品陣容
【2022年5月30日，德國(guó)慕尼黑訊】Infineon Technologies Bipolar GmbH & Co. KG推出具有內(nèi)部續(xù)流二極管(FWD)、采用陶瓷平板封裝的全新壓接式IGBT(PPI)，進(jìn)一步壯大其高功率Prime Switch系列的產(chǎn)品陣容。該P(yáng)PI專為輸配電應(yīng)用而設(shè)計(jì)，是大電流模塊化多電平轉(zhuǎn)換器(MMC)、中壓驅(qū)動(dòng)器、直流電網(wǎng)斷路器、風(fēng)電變流器和牽引系統(tǒng)的理想選擇。
