晶闸管等元件通过整流来实现。除此之外整流器件还有很多,如:可关断晶闸管GTO,逆导晶闸管,双向晶闸管,整流模块,功率模块IGBT,SIT,MOSFET等等,这里只探讨晶闸管。晶闸管又名可控硅,通常人们都叫可控硅。是一种功率半导体器件,由于它效率高,控制特性好,寿命长,体积小等优点,自上个世纪六十长代以来,获得了迅猛发展,并已形成了一门单独的学科。“晶闸管交流技术”。晶闸管发展到,在工艺上已经非常成熟,品质更好,成品率大幅提高,并向高压大电流发展。目前国内晶闸管大额定电流可达5000A,国外更大。我国的韶山电力机车上装载的都是我国自行研制的大功率晶闸管。晶闸管的应用:一、可控整流如同二极管整流一样,可以把交流整流为直流,并且在交流电压不变的情况下,方便地控制直流输出电压的大小即可控整流,实现交流——可变直流二、交流调压与调功利用晶闸管的开关特性代替老式的接触调压器、感应调压器和饱和电抗器调压。为了消除晶闸管交流调压产生的高次谐波,出现了一种过零触发,实现负载交流功率的无级调节即晶闸管调功器。交流——可变交流。三、逆变与变频直流输电:将三相高压交流整流为高压直流,由高压直流远距离输送以减少损耗。 输出漏极电流比受栅源电压Ugs的控制,Ugs越高,Id越大。广东SEMIKRON西门康IGBT模块工厂直销
少数载流子)对N-区进行电导调制,减小N-区的电阻RN,使高耐压的IGBT也具有很小的通态压降。当栅射极间不加信号或加反向电压时,MOSFET内的沟道消失,PNP型晶体管的基极电流被切断,IGBT即关断。由此可知,IGBT的驱动原理与MOSFET基本相同。①当UCE为负时:J3结处于反偏状态,器件呈反向阻断状态。②当uCE为正时:UC<UTH,沟道不能形成,器件呈正向阻断状态;UG>UTH,绝缘门极下形成N沟道,由于载流子的相互作用,在N-区产生电导调制,使器件正向导通。1)导通IGBT硅片的结构与功率MOSFET的结构十分相似,主要差异是JGBT增加了P+基片和一个N+缓冲层(NPT-非穿通-IGBT技术没有增加这个部分),其中一个MOSFET驱动两个双极器件(有两个极性的器件)。基片的应用在管体的P、和N+区之间创建了一个J,结。当正栅偏压使栅极下面反演P基区时,一个N沟道便形成,同时出现一个电子流,并完全按照功率MOSFET的方式产生一股电流。如果这个电子流产生的电压在,则J1将处于正向偏压,一些空穴注入N-区内,并调整N-与N+之间的电阻率,这种方式降低了功率导通的总损耗,并启动了第二个电荷流。的结果是在半导体层次内临时出现两种不同的电流拓扑:一个电子流(MOSFET电流)。 西藏SEMIKRON西门康IGBT模块IGBT在开通过程中,大部分时间是作为MOSFET来运行的。
IGBT模块旁的续流二极管续流二极管二极管通常是指反向并联在IGBT模块两端的一个二极管,它的作用是在电路中电压或电流出现突变时,对电路中其它元件起保护作用。如在变频驱动电动机运行时,与IGBT并联的快恢复二极管使IGBT在关断时电动机定子绕组中的储存的能量能提供一个继续流通的路径,避免激起高压损坏IGBT。二极管除继续流通正向电流外,更重要的反向恢复特性,因为它直接关系到逆变桥上下臂IGBT换流时的动态特性。对于感性负载而言,由于感生电压的存在,在IGBT的S或D极结点上,总会有流入和流出的电流存在。那个二极管就负责流出电流通路的。从IGBT的结构原理可知,它只能单向导通。另一个方向就要借助和它并联的二极管实现。电感线圈可以经过它给负载提供持续的电流,以免负载电流突变,起到平滑电流的作用!在IGBT开关电源中,就能见到一个由二极管和电阻串连起来构成的的续流电路。这个电路与变压器原边并联当开关管关断时,续流电路可以释放掉变压器线圈中储存的能量,防止感应电压过高,击穿开关管。电路连接图IGBT模块并联二极管的使用事项一般选择快速恢复二极管或者肖特基二极管。
图1所示为一个N沟道增强型绝缘栅双极晶体管结构,N+区称为源区,附于其上的电极称为源极。N+区称为漏区。器件的控制区为栅区,附于其上的电极称为栅极。沟道在紧靠栅区边界形成。在漏、源之间的P型区(包括P+和P一区)(沟道在该区域形成),称为亚沟道区(Subchannelregion)。而在漏区另一侧的P+区称为漏注入区(Draininjector),它是IGBT特有的功能区,与漏区和亚沟道区一起形成PNP双极晶体管,起发射极的作用,向漏极注入空穴,进行导电调制,以降低器件的通态电压。附于漏注入区上的电极称为漏极。IGBT的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道,给PNP晶体管提供基极电流,使IGBT导通。反之,加反向门极电压消除沟道,切断基极电流,使IGBT关断。IGBT的驱动方法和MOSFET基本相同,只需控制输入极N一沟道MOSFET,所以具有高输入阻抗特性。当MOSFET的沟道形成后,从P+基极注入到N一层的空穴(少子),对N一层进行电导调制,减小N一层的电阻,使IGBT在高电压时,也具有低的通态电压。IGBT和可控硅区别IGBT与晶闸管1.整流元件(晶闸管)简单地说:整流器是把单相或三相正弦交流电流通过整流元件变成平稳的可调的单方向的直流电流。其实现条件主要是依靠整流管。 IGBT的开关特性是指漏极电流与漏源电压之间的关系。
TC=℃)------通态平均电流VTM=V-----------通态峰值电压VDRM=V-------------断态正向重复峰值电压IDRM=mA-------------断态重复峰值电流VRRM=V-------------反向重复峰值电压IRRM=mA------------反向重复峰值电流IGT=mA------------门极触发电流VGT=V------------门极触发电压执行标准:QB-02-091.晶闸管关断过电压(换流过电压、空穴积蓄效应过电压)及保护晶闸管从导通到阻断,线路电感(主要是变压器漏感LB)释放能量产生过电压。由于晶闸管在导通期间,载流子充满元件内部,在关断过程中,管子在反向作用下,正向电流下降到零时,元件内部残存着载流子。这些载流子在反向电压作用下瞬时出现较大的反向电流,使残存的载流子迅速消失,这时反向电流减小即diG/dt极大,产生的感应电势很大,这个电势与电源串联,反向加在已恢复阻断的元件上,可导致晶闸管反向击穿。这就是关断过电压(换相过电压)。数值可达工作电压的5~6倍。保护措施:在晶闸管两端并接阻容吸收电路。2.交流侧过电压及其保护由于交流侧电路在接通或断开时出现暂态过程,会产生操作过电压。高压合闸的瞬间,由于初次级之间存在分布电容,初级高压经电容耦合到次级,出现瞬时过电压。 这个电压为系统的直流母线工作电压。广东SEMIKRON西门康IGBT模块工厂直销
IGBT导通时的饱和压降比MOSFET低而和GTR接近,饱和压降随栅极电压的增加而降低。广东SEMIKRON西门康IGBT模块工厂直销
所以包装时将g极和e极之间要有导电泡沫塑料,将它短接。装配时切不可用手指直接接触,直到g极管脚进行长久性连接。b、主电路用螺丝拧紧,控制极g要用插件,尽可能不用焊接方式。c、装卸时应采用接地工作台,接地地面,接地腕带等防静电措施。d、仪器测量时,将1000电阻与g极串联。e、要在无电源时进行安装。f,焊接g极时,电烙铁要停电并接地,选用定温电烙铁合适。当手工焊接时,温度2601c15c.时间(10士1)秒,松香焊剂。波峰焊接时,pcb板要预热80c-]05c,在245℃时浸入焊接3-4IGBT功率模块发展趋势编辑igbt发展趋向是高耐压、大电流、高速度、低压降、高可靠、低成本为目标的,特别是发展高压变频器的应用,简化其主电路,减少使用器件,提高可靠性,降造成本,简化调试工作等,都与igbt有密切的内在联系,所以世界各大器件公司都在奋力研究、开发,予估近2-3年内,会有突破性的进展。已有适用于高压变频器的有电压型hv-igbt,igct,电流型sgct等。广东SEMIKRON西门康IGBT模块工厂直销