IGBT模块1MBI300S-120

众所周知，IGBT是一种用MOS来控制晶体管的新型电力电子器件，具有电压高、电流大、频率高、导通电阻小等特点，被广泛应用在变频器的逆变电路中。但由于IGBT的耐过流能力与耐过压能力较差，一旦出现意外就会使它损坏。为此，必须对IGBT进行相关保护。一般我们从过流、过压、过热三方面进行IGBT保护电路设计。IGBT模块的电压规格与所使用装置的输入电源即试电电源电压紧密相关。其相互关系见下表。使用中当IGBT模块集电极电流增大时，所产生的额定损耗亦变大。同时，开关损耗增大，使原件发热加剧，因此，选用IGBT模块时额定电流应大于负载电流。特别是用作高频开关时，由于开关损耗增大，发热加剧，选用时应该降等使用。频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十kHz频率。IGBT模块1MBI300S-120

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。

IGBT模块1MBI300S-120电压控制功耗低，控制电路简单，耐高压，承受电流大等特性，在各种电力变换中获得极的应用。

短路分为一类及二类两种，但这两种短路都有一个共同点，那就是，IGBT会出现“退饱和现象”，当IGBT一旦退出饱和区，它的损耗会成百倍的往上升，那么允许持续这种状态的时会非常苛刻了，只有10us，我们需要靠驱动器发现这一行为并关掉门极。IGBT过流的情况则是，回路电感较大，电流爬升很慢（相对于短路），IGBT不会发生退饱和现象，但是由于电流比正常工况要高很多，因此经过若干个开关周期后，IGBT的损耗也会比较高，结温也会迅速上升，从而导致失效。在这时，IGBT驱动器一般是不能及时发现这一现象的，因为IGBT的饱和压降的变化很微弱，驱动器通常识别不到这种变化。所以需要靠电流传感器来感知电流的数值，对系统进行保护。

IGBT的触发和关断要求给其栅极和基极之间加上正向电压和负向电压，栅极电压可由不同的驱动电路产生。当选择这些驱动电路时，必须基于以下的参数来进行：器件关断偏置的要求、栅极电荷的要求、耐固性要求和电源的情况。因为IGBT栅极- 发射极阻抗大，故可使用MOSFET驱动技术进行触发，不过由于IGBT的输入电容较MOSFET为大，故IGBT的关断偏压应该比许多MOSFET驱动电路提供的偏压更高。IGBT模块是由IGBT（绝缘栅双极型晶体管芯片）与FWD（续流二极管芯片）通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品；封装后的IGBT模块直接应用于变频器、UPS不间断电源等设备上。IGBT驱动电路设计的是否合理直接关系到IGBT的安全、可靠使用。

功率半导体是电子装置中电能转换与电路控制的，主要用于改变电子装置中电压和频率、直流交流转换等。功率半导体细分为功率器件（分立器件的一支）和功率IC（集成电路的一支）。理想情况下，完美的转化器在打开的时候没有任何电压损失，在开闭转换的时候没有任何的功率损耗，因此功率半导体这个领域的产品和技术创新，其目标都是为了提高能量转化效率。功率分立器件的演进路径基本为二极管→晶闸管→MOSFET→IGBT，其中，IGBT是功率半导体新一代中的典型产品。选用IGBT模块时额定电流应大于负载电流。天津可控硅IGBT管子

IGBT将直流电压逆变成频率可调的交流电，是电子电力装置的“CPU”。IGBT模块1MBI300S-120

在IGBT单管应用领域，客户为实现产品的功率比较大化与设计成本比较好化，往往使用多管并联的设计方案，此时对IGBT单管的均流特性是个严苛考验。尚阳通IGBT开发团队在设计阶段从多方面考虑满足客户应用需求：其一，针对Vcesat采用正温度系数，保证在多管并联时IGBT在导通情况下，实现自动均流；其二，针对开关时的电流突变情况，在流片大厂的制造过程中对工艺条件流程的严苛把控，以实现阈值Vge(th)的分布集中化；其三，为增强产品的鲁棒性，通过调节浓度减少基区电阻的设计，可实现产品在4~5倍额定电流下正常开关，避免Latch-up现象的发生。IGBT模块1MBI300S-120

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